DE244746C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bei der Übertragung von Lichtbildern in elektrischen Teleskopen u. dgl. Apparaten handelt es sich um die Übertragung mittels elektrischer Ströme oder Ladungen einer großen Anzahl von Lich.tsignalen, welche in der Regel ungleiche Dauer haben.und in ungleichen Zeitabständen einander folgen. Auf diese Signale muß die Einwirkung der Selbstinduktion und Kapazität der verschiedenen Vorrichtungen

ίο und des Stromkreises sowie die Trägheit des photoelektrischen Senders und der Empfängervorrichtung auf der Empfängerstelle verschieden ausfallen, und.zwar derart, daß bei gleichstarken Lichtsignalen der Gebestelle . auf der Empfängerstelle Impulse erhalten werden, die nicht nur eine ungleiche Dauer haben, sondern auch verschieden stark (intensiv, hell) ausfallen. Tatsächlich werden diese Impulse bei länger währenden Lichtsignalen der Gebestelle stärker und bei kürzeren Lichtsignalen schwächer als nötig auf der Empfängerstelle ausfallen. Die Fig. ι zeigt diagrammatisch die Abhängigkeit von der Zeit, der Stromstärke oder der Ladung in der Fernleitung bei Übertragung von Signalen ungleicher Dauer; die Kurve besteht aus Abschnitten von ungleicher Höhe, dank dem Einfluß der Reaktanz der Leitungen und der Apparate. Dieses Diagramm erklärt die geschilderten Vorgänge und läßt, insbesondere

erkennen, daß starke, aber kurze Lichtsignale weniger relief hervortreten werden als weniger starke, aber entsprechend länger währende Signale, und daß kürzere Signale durch länger andauernde und deshalb besser zur Geltung kommende Signale ganz entstellt werden können. Das unausbleibliche Resultat davon ist auf der Empfängerstelle die Erzeugung eines betreffs Licht- und. Schatten verteilung ungetreuen Abbildes des zu übertragenden Bildfeldes. Sodann bedingt die Reaktanz überhaupt eine Schwächung der Signale. Endlich werden bei denjenigen elektrischen Fernsehapparaten, bei welchen die Fernübertragung des Bildfeldes durch gemeinsame Leitungen und demzufolge die Wiederherstellung desselben auf der Empfängerstelle mittels einer einzigen Vorrichtung durch Verschiebung des Signals im Gesichtsfeld erfolgt, die als Punkte erscheinenden Signale in Form von mehr oder weniger ausgezogenen Linien, sichtbar, wodurch die kurzen Signale . sehr entstellt werden.

Durch das neue Verfahren sollen die bej zeichneten Übelstände beseitigt werden. Der grundlegende Ernndungsgedanke des Verfahrens ist der Erkenntnis entsprungen, daß die Übertragung der Lichtsignale durch pulsierenden Gleichstrom oder durch Wechselstrom von gleichbleibender Per'odenzahl und gleichbleibender Kurvenform (bestimmter Abhängigkeit der

Belichtung des Photoelementes von der Zeit), also durch solche Ströme, die auf der Empfängerstelle Impulse von gleicher Dauer hervorbringen, erfolgen muß, wenn die durch Fig. ι bildlich veranschaulichten Nachteile ganz vermieden werden sollen. Um diesen Grundgedanken zu verwirklichen, werden gemäß vorliegender Erfindung auf der Sendestelle entweder die Lichtsignale vor ihrer Einwirkung auf den photoelektrischen Empfänger durch dunkle Zwischenpausen in elementare Signale von gleicher Dauer zerlegt, oder der durch Einwirkung der nicht zerlegten Lichtsignale (von verschiedener Dauer) auf den photoelektrischen Empfänger in dessen Stromkreis erzeugte pulsierende Strom wird in zeitlich getrennte Impulse gleicher Dauer eingeteilt, oder endlich, im Stromkreis des photoelektrischen Empfängers werden anstatt der Gleichstromquellen solche Stromquellen verwendet, welche selbst einen pulsierenden oder Wechselstrom von gleichbleibender Hochfrequenz, Kurvenform und Spannung liefern.
Das Zerlegen der Lichtsignale in gleichwährende Elementarsignale kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß man vor den Gegenstand, dessen Lichtbild übertragen werden soll, oder auf dessen durch ein Objektiv erhaltenes reelles Bild ein an sich bekanntes gleichmaschiges Gitter- oder Netzwerk aus lichtundurchlässigem Material stellt. Ein anderes Mittel besteht darin, daß man den unter der Einwirkung der Signale stehenden lichtempfindlichen Empfänger (das photoelektrische Element) nach gleichen Zeitelementen auf unter sich ebenfalls gleiche und möglichst kleine Zeitspannen der Einwirkung des Lichtes entzieht, z. B. durch periodisches Abdecken oder Abschließen der Blendenöffnung des besagten Empfängers. Auf diese Weise entsteht anstatt der erwähnten, aus Teilen von verschiedener Höhe gebildeten Abhängigkeitskurve (Fig. 1) zwischen Zeit, t, und Stromstärke, i, die durch

- Fig. 2 veranschaulichte Kurve, welche aus Zacken gleicher Höhe besteht. Die Signale gleicher Intensität, aber verschiedener Dauer unterscheiden sich hierbei voneinander nur durch die Zahl der Zacken; die Höhe der Zacken und demnach auch die Stärke der Signale bleiben durchweg konstant. Hierdurch wird also der erstgenannte Nachteil vollkommen beseitigt.

Die Beseitigung des zweiten Nachteils, d. h. die Herabsetzung des Einflusses der Reaktanz, kann bekanntlich bei pulsierenden Strömen nicht vollkommen erreicht werden; dies ist bekanntlich vielmehr nur dann möglich, wenn einfache Sinusströme zur Wirkung kommen. Die weitere Ausbildung des Erfindungsgedankens besteht demgemäß in der Erzeugung eines Stromes in dem" Stromkreis des photoelektrischen Empfängers, der ebenfalls durch eine Folge gleich hoher Zacken dargestellt werden kann, aber durch Zacken, welche abwechselnd oberhalb und unterhalb der Zeitachse t verlaufen und somit eine der Sinuskurve eines einfachen, gleichperiodischen Wechselstroms gleichartige Kurve bilden (Fig. 3). Dies Ziel kann erfindungsgemäß beispielsweise dadurch erreicht werden, daß man den photoelektrisehen Empfänger anstatt, wie üblich, aus einem, aus zwei in besonderer Weise in den Stromkreis eingeschalteten .Photoelementen zusammensetzt. Bei der auf dieserp Wege erreichten Übertragung der Lichtsignale durch Wechselströme können nicht nur die Reaktanzeinflüsse geschwächt, sondern auch andere wertvolle Eigenschaften der Wechselströme für die Verbesserung der Bildübertragung mit großern Vorteil ausgenutzt werden. Zur Schwächung der Reaktanzwirkung können je nach der Art des photoelektrischen Elementes der Gebestelle, entweder die Spannungsresonanzoder die Stromstärkeresonanzerscheinungen in vorteilhafter Weise nutzbar gemacht werden. Zur Erhöhung der Empfindlichkeit der Übertragung leistet die Anwendung einer oszillatorischen Kette, d. h. eines Stromkreises, in dem elektrische Schwingungen entstehen können, und eines Detektors, beispielsweise auf der gq Empfängerstelle, in der aus der Funkentelegraphie bekannten Weise gute Dienste.

Im Verfolg des grundlegenden Erfindungsgedankens entstand eine weitere Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens, welche da- durch gekennzeichnet ist, daß nicht die Lichtsignale als solche vor deren Einwirkung auf den photoelektrischen Empfänger in gleichwährende Elementarsignale zerlegt werden, sondern die durch Einwirkung auf diesen Empfänger der nicht zerlegten Signale gezeitigten Stromimpulse ungleicher Dauer selbst in einzelne Impulse von gleicher . Dauer unterteilt werden, und zwar mittels irgendeines geeigneten Stromunterbrechers.

Eine weitere Ausführungsform besteht, wie bereits erwähnt, in der Anwendung von Stromquellen im photoelektrischen Stromkreis, weldie einen pulsierenden oder Wechselstrom von geeigneter konstanter Frequenz liefern.

Die Bildherstellung auf der Empfängerstelle des übertragenen Bildfeldes kann hierbei in bekannter Weise und unter Benutzung bekannter Mittel erfolgen. Die Übertragung der Signale mittels pulsierender, oder Wechselströme gestattet aber auch Verbesserungen an den Signalreproduktionseinrichtungen der Empfängerstation. Wird beispielsweise hierzu ein Kathodenstrahlenbündel benutzt, wie in der Patentschrift 209320 beschrieben, worden ist, iao

so kann die Notwendigkeit einer besonderen Blende zum teilweisen oder vollständigen Auffangen des Kathodenstrahles zwecks Regelung der Intensität des Signals auf der Empfängerstelle (des leuchtenden Punktes auf dem fluoreszierenden Schirm) entsprechend der Intensität der Lichtsignale auf der Gebestelle (welches Auffangen durch die Einwirkung der besagten pulsierenden Ströme oder Wechselströme

ίο bedingt wird) dadurch ganz beseitigt werden, daß man diese oszillierende Bewegung des Signals und diejenige Bewegung, welche demselben Signal zwecks Aufzeichnung des Bildes auf der Empfängerstelle mitgeteilt wird, derart summiert, daß sich die Zeit der Einwirkung des Signals auf das Auge des Beobachters entsprechend der Intensität der Lichtsignale von der Gebestelle ändert. Darin liegt eine weitere wesentliche Ausbildung und wichtige praktische Verwertung des Erfindungsgedankens, denn das geschilderte Wieder erzeugungsverfahren des Bildes auf der Empfängerstelle durch einfache Summierung zweier voneinander unabhängiger Bewegungen des zu beobachtenden Signals ist unverwendbar, wenn in üblicher Weise ganze Signale, d. h. Signale, die nicht in Lichtsignale gleicher Dauer zerlegt sind, übertragen werden. Fig..4 dient zur Erläuterung der vorstehenden Ausführungen. Ist A die Bewegungskurve für das Kathodenstrahlenbündel bzw. das von demselben abgegebene Signal unter der Wirkung der pulsierenden Ströme oder - Wechselströme der Gebestelle und bedeutet B den Weg als Funktion der Zeit, welchen dasselbe Signal in gleichmäßiger Bewegung zwecks Aufzeichnung des Bildfeldes zurücklegt, und summiert man diese auf ein bestimmtes Koordinatensystem bezogenen Bewegungen, so erhält man die Kurve C, welche,, wie ersichtlich, wechsele weise aus steilen Abschnitten (schnelle Bewegung des Signals) und dieselben verbindenden wenig steilen Abschnitten (langsame Bewegung des Signals) besteht. Durch entsprechende Wahl der Geschwindigkeit der gleichmäßigen Bewegung B ist es immer möglich, die Neigung der verbindenden Abschnitte der Kurve C zur Abszissenachse t praktisch gleich Null zu machen, d. h. dem Signal eine resultierende Bewegung mitzuteilen, die zeitweise ganz oder nahezu ganz unterbrochen wird.. Während dieser Pausen in der Bewegung des Signals übt dasselbe naturgemäß einen viel stärkeren Eindruck auf das Auge aus als während der Momente der schnellen Bewegung, und erscheint daher das Gesichtsfeld für den Beobachter als aus mehr oder weniger hellen oder dunklen Punkten zusammengesetzt. Die dünkleren Punkte kann man in ganz dunkle dadurch verwandeln, daß man eine Blende anwendet, welche das Signal vollständig auffängt (zurückhält), wenn es sich bei seiner oszillierenden Bewegung A unterhalb einer bestimmten Grenze, beispielsweise unterhalb der Linie D (Fig. 4), befindet.

In der gleichen Weise und mit gleichem Resultat kann die Summierung von Bewegungen auch dann verwertet werden, wenn als signalgebendes Mittel auf der Empfängerstelle ein Lichtstrahlenbündel verwendet wird, welches von dem beweglichen Spiegel eines Oszillographen oder von dem beweglichen System des Saitengalvanometers usw. zurückgeworfen wird.

Um bei diesem Summierungsverfahren das Gesichtsfeld mit verschieden hellen Punkten entsprechend der Helligkeitsverteilung im Bildfeld auszufüllen, ist es nur nötig, die Geschwindigkeit der Bewegung B so zu wählen, daß das zu beobachtende Signal nur bei den stärksten Stromimpulseri, d. h. bei einer Kurve A mit maximaler Zackenhöhe, zeitweise zum Stillstand kommt, denn unter solchen Umständen wird dann das Signal bei geringeren Stromimpulsen (bei Kurven A mit geringerer Zackenhöhe), welche von weniger hellen Punkten des Bildfeldes herrühren, niemals zur Ruhe kommen (denn die entsprechenden Abschnitte der resultierenden Bewegungskurve C werden immer mehr oder weniger geneigt zur Abszissenachse verlaufen), also entsprechend kürzere Zeit und daher weniger intensiv auf das Auge einwirken. Bei vorliegendem Verfahren der Wiedererzeugung des ferngesandten Bildes auf der Empfängerstelle kommt in vorteilharter Weise der Umstand zur Geltung, daß die kurzen Signale als helle Punkte erscheinen und nicht — wie bei den bekannten Reproduktionsverfahren — durch die Bewegung des Kathoden- oder Lichtstrahlenbündels im Gesichtsfeld in Linien verwandelt werden. Damit wird auch der eingangs erwähnte dritte Nachteil beseitigt. Der Unterschied zwischen verschieden lang andauernden Lichtsignalen besteht in diesem Falle nur darin, daß die kürzeren Signale aus weniger und die längeren aus mehr einzelnen Punkten bestehen.

Ein besonderer Vorteil dieses Reproduktionsverfahrens besteht endlich darin, daß — wie nachstehend erläutert werden soll — eine Herabsetzung der Linienleitungen zwischen Gebestelle und Empfängerstelle möglich wird.

Zur Erläuterung des Erfindungsgegenstandes werden nachstehend mehrere Anordnungen zur Ausführung des Verfahrens an elektrischen Teleskopen beschrieben. Die Fig. 5 und 6 zeigen zwei Anordnungen der Gebestelle, durch welche die Fernsendung gemäß vorliegender Erfindung von Lichtsignalen gleicher Dauer erreicht wird; Fig. 5a zeigt eine Einzelheit lao

der Gebestelle nach Fig. 5 in abgeänderter Form, Fig. 7 die Belichtungskurve des photoelektrischen Empfängers, Fig. 8 die Belichtungskurve eines erfindungsgemäß aus . zwei Photoelementen zusammengesetzten Empfängers, Fig. 9 einen Teil einer Empfängerstelle, bei der zwei Oszillographen zur Aufzeichnung des Bildes Verwendung finden; Fig. 10 zeigt die Anordnung der Teile eines aus zwei Photoelementen zusammengesetzten photoelektrischen Empfängers, Fig. 11, 12 und'13 verschiedene Schaltungsschemata für die Photoelemente; die Fig. 14, 15 und 16 beziehen sich auf Einrichtungen an der Gebestelle, wenn im Kreis des photoelektrischen Stromes eine Wechselstromquelle Verwendung findet; Fig. 17. zeigt den photoelektrischen Stromkreis für die Nutzbarmachung der Stromresonanzerscheinungen und Fig. 18 dieselbe Einrichtung bei Verwendung eines Detektors zur Erhöhung der Empfindlichkeit der Empfängerstelle; Fig. 19 zeigt die Einrichtung der Signalvorrichtung der Empfängerstelle bei Verwendung eines Kathodenstrahlenbündels. und Fig. 20 die An-Ordnung der Übertragungslinie mit verminderter Zahl der einzelnen Leitungen.

Die Gebestelle nach Fig. 5 und 6 hat im großen und ganzen die aus der Patentschrift 209320 bekannte Einrichtung. Diese besteht im folgenden: 1 und 2 sind zwei kreisende Vielfachspiegel, deren Drehungsachsen einen rechten Winkel bilden und welche durch ein geeignetes Vorgelege derart miteinander gekuppelt sind, daß ein Spiegel (z. B. der Spiegel 1) eine mehrfach größere Winkelgeschwindigkeit besitzt als der andere. Die Vielfachspiegel tragen rotierende Elektromagnete, welche in den. unbeweglichen Spulen 3, 4 einen Wechselstrom erzeugen, dessen Frequenz durch das Produkt von Umdrehungszahl mal Flächenzahl des betreffenden Vielfachspiegels gegeben ist. Auf die Zeit, während welcher eine Spiegelfläche im Raum an Stelle der benachbarten tritt, kommt somit eine volle Periode der durch die Spulen gelieferten Ströme. Die Spulen an den Vielfachspiegeln können natürlich auch durch in den Kreis einer Stromquelle einge-

. schaltete Rheostaten ersetzt werden. Es sei besonders darauf hingewiesen, daß die. von den Spulen (bzw. von den Rheostaten) gelieferten Stromkurven wenigstens auf gewissen Teilen einen der Drehgeschwindigkeit des Spiegels proportional variierenden Strom darstellen müssen.

Die beiden Spiegel 1 .und.2 bilden zusammen mit einem Objektiv 5 das optische System der .Gebestelle, durch welches das reelle Bild ^r 6 des Bildfeldes 7 erzeugt und gegenüber der Blende 8 derart bewegt wird, daß die von den einzelnen Punkten des Bildfeldes ausgehenden Lichtstrahlen nacheinander das Photoelement 9 (Selen-Ruszelle o. dgl.) belichten. Wegen der beschriebenen Abhängigkeit zwischen den durch die Spulen 3, 4 (bzw. Rheostate) gelieferten Strömen und der Winkelgeschwindigkeit der Vielfachspiegel werden die. Stromstärkeänderungen immer synchron zu den Bildfeldverschiebungen ausfallen, die durch die entsprechenden Spiegel hervorgebracht werden.

Vor der Blende 8 bzw. allgemein im Wege der auf das Photoelement 9 gerichteten Strahlen ist gemäß vorliegender Erfindung, eine schnell kreisende Scheibe 10 aus lichtundurchlässigem Material mit im Kreise um die Drehungsachse verteilten Öffnungen 10 ^a derart angeordnet, daß diese Öffnungen nacheinander mit der Öffnung der Blende zusammenfallen und so die Lichtstrahlen abwechselnd auf das Photoelement gelangen lassen und wieder von dieser! zurückhalten. Durch diese Vorrichtung wird somit jedes Lichtsignal in mehrere zeitlich getrennte Signale von gleicher Dauer zerlegt, die einzeln auf das Photoelement 9 einwirken. Im photoelektrischen Stromkreis entstehen daher Stromimpulse von gleicher Dauer und von einer Stärke, welche der Belichtungsstärke bzw. der Helligkeit der betreffenden Punkte des Lichtfeldes entspricht. Die durch die Spulen 3 und 4 und das Photoelement 9 gelieferten Ströme werden mittels Leitungen 11, 13, 12 und Erde auf die Empfängerstelle übertragen und dort zur. Wiedergabe des Bildfeldes in bekannter Weise oder unter Verwertung der in Vorschlag gebrachten neuen Mittel ausgenutzt.

Die rotierende Scheibe 10 (Fig. 5) kann durch ein endloses, in geeigneter Weise durchlöchertes Band 10 (Fig. 5a) ersetzt werden, das um zwei oder mehr Walzen gelegt ist und durch bekannte Mittel in schnelle Bewegung versetzt wird.

Die Anordnung der Gebestelle nach Fig. 6 unterscheidet sich von der . vorbeschriebenen lediglich dadurch, daß zur Zerlegung der Lichtsignale ein Gitter 16 verwendet wird, das aus parallelen Gitterstäben von. lichtundurchlässigem Material besteht, und durch welches Gitter das vor dem Spiegelsystem erzeugte reelle Bild des zu übertragenden Gesichtsfeldes rasterförmig zerlegt wird. Die Gitterstäbe stehen derart, daß ihr mittels eines zweiten Objektivs 17 vor dem Photoelement 9 erzeugtes Bild senkrecht zu derjenigen. Bewegungsrichtung steht, welche das Bild durch den mit größerer Winkelgeschwindigkeit kreisenden Spie^ 11.5 gel erhält. Selbstverständlich können die Spiegel der Gebestelle auch anderer Konstruktion sein und Bewegungen anderer Art ausführen; wichtig ist nur, daß die Abbildungen der einzelnen Elemente des Gesichtsfeldes nachein-

ander an der Blendenöffnung des Photoelementes vorbeigeführt werden, und daß dessen Belichtung durch die Lichtsignale nach konstanten kleinen und gleichen Zeitspannen unterbro.chen wird.

Bei den beschriebenen Einrichtungen der Gebestelle kann der photoelektrische Empfänger nur pulsierende Ströme erzeugen. Um nun in dem Stromkreis dieses Empfängers

ίο einen Wechselstrom zu erzeugen, der, wie bereits erläutert, für die Übertragung von Lichtbildern ganz besondere Vorteile bietet, werden nach vorliegender Erfindung zwei Photoelemente derart in einen Stromkreis eingeschaltet, daß die von ihnen bei Belichtung in den Stromkreis entsandten Stromimpulse entgegengesetzte Richtung haben. Ihre Belichtung wird durch die von ein und demselben Element des Gesichtsfeldes ausgehenden Lichtstrahlen nicht gleichzeitig, sondern nacheinander bewirkt. Um diese zeitlic* getrennte Belichtung, durch welche die Lichtstrahlen Zutritt zu den Photoelementen erhalten, nebeneinander in der Richtung anzuordnen, werden die Lichtsignale durch den schneller rotierenden Spiegel bewegt. Hat hierbei die Gebestelle die in Fig. 5 bzw. 5a veranschaulichte Einrichtung zur Zerlegung der Lichtsignale in zeitlich getrennte kurze Signale von gleicher Dauer, so müssen auch die Öffnungen 10 ^a der Scheibe oder des Bandes 10 in der gleichen Richtung bewegt werden. Es werden also bei dieser Anordnung die Belichtungskurven der zwei den photoelektrischen Empfänger bildenden Photoelemente in der Phase verschoben sein. Durch entsprechende Wahl der Größe und Form der Öffnungen 10 ^α (Fig. 5) und der Blendenöffnungen der Photoelemente kann diesen Kurven eine sehr_; verschiedene Form gegeben werden. Man erhält beispielsweise die in Fig. 7 gezeigte Kurvenform für ein Photoelement, wenn die Durchbrechungen 10 ^a rechteckige Form haben . und ihre Breite dem Abstand zwischen ihnen gleich ist und das Doppelte der Breite der ebenfalls rechteckigen Öffnung der Blende. 8 ausmacht. Da nun für gewisse Photoelemente (z.B. für die, deren Wirkung auf der Entladung unter der Belichtung beruht) die durch dieselben erzeugten Ströme sich proportional der Beleuchtungsstärke verändern, so erhält man für diesen Spezialfall und bei der geschilderten Schaltung der zwei Photoelemente Stromkurven, die den Belichtungskurven vollkommen analog sind, aber zu beiden Seiten der Abszissenachse verlaufen und in der Phase um eine halbe Periode verschoben sind, wie in Fig. 8 oben gezeichnet ist. Summiert man diese zwei Kurven, so entsteht die von beiden Photoelementen gelieferte resultierende Stromkurve, welche auf derselben Fig. 8 unten eingezeichnet ist und der Sinuskurve eines ein- i fachen Wechselstromes sehr nahe ist.

Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform eines nach obigen Angaben eingerichteten photoelektrischen Empfängers aus zwei Photoelementen 20 und 21. Vor diesen sind nämlich Prismen angeordnet, welche die durch die Öffnungen 18 und 19 auffallenden Strahlen auf die entsprechenden Elemente ablenken.

Was die nötige Schaltung der Elemente 20 und 21 anbelangt, so kann dieselbe auf verschiedene Weise ausgeführt werden.

Das Schaltungsschema gestaltet sich am einfachsten für Photoelemente, deren Wirkung auf der Becquerelerscheinung (der Änderung der elektromotorischen Kraft des Elementes unter der Lichteinwirkung) beruht. In diesem Falle werden die Elemente 20 und 21 und die Signalvorrichtung 24 der Empfängerstelle in Serie in den Stromkreis eingeschaltet, aber derartig, daß. die Elemente einander mit ihren gleichnamigen Polen zugekehrt sind (Fig. 11).

Bei Anwendung von Photoelementen, deren Wirkung auf der Entladung der negativen Elektrizität unter der Lichteinwirkung (Hallwachserscheinung) beruht, kann die Schaltung nach Fig. 12 vorgenommen werden, in welcher mit 25 und 26 zwei gleich starke in Serie geschaltete Batterien bezeichnet sind, in deren Stromkreis die Photoelemente 20 und 21 derart liegen, daß beide mit ihrem lichtempfindlichen Pol den Kathoden der Stromquellen zugekehrt sind. Die Signalvorrichtung 24 der Empfängerstelle ist hierbei in einer zwischen den Stromquellen und den Photoelementen abgezweigten Brücke. ._ Unter dem Einfluß der wechselweisen Belichtung der Photoelemente werden die Batterien wechselweise über das eine oder das andere Photoelement entladen, wobei wegen der gezeichneten Überbrückung der Leitung 24 entgegengesetzt gerichtete Strominipulse entstehen, welche insgesamt einen Wechselstrom in derselben erzeugen. ·

Das Schaltungsschema bleibt unverändert, wenn Photoelemente verwendet werden, deren Wirkung auf der Widerstandsänderung durch Belichtung beruht. Die Wirkung der Vorrichtung besteht in diesem Falle darin, daß sich bei wechselweiser Belichtung der Elemente 20 und 21 die Spannungsabfälle in dem photoelektrischen Stromkreis zu beiden Seiten der Brücke wechselweise vermindern und so in der Brücke 24 selbst Spannungsschwankungen um die normale (mittlere) Spannung ent" stehen^

Das Schaltungsschema nach Fig. 12 kann gemäß Fig. 13 noch dahin abgeändert werden, daß an dem Stromkreis der Photoelemente 20

und 2i und parallel zu diesen eine Zweigleitung mit zwei Widerständen 27 und 28 geschaltet und die Brücke 24 nach Art der Wheatstoneschen Brücke an die mittleren Punkte dieser zwei parallelen Zweige angeschlossen werden.

Wird gemäß einer weiteren Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens das Zerlegen der Lichtsignale selbst durch das Zerlegen des von denselben erzeugten photoelektrischen Stromes in gleichwährende und durch gleich große Pausen getrennte Stromimpulse ersetzt, so ist es. vorteilhaft, einen Stromunterbrecher in Form einer kreisenden Scheibe 39 mit isolierenden Einsätzen 41 am Umfang und auf derselben aufliegendem Schleifkontakt 40 zu verwenden (Fig. 14).

Verwendet man im Stromkreis der Photoelemente anstatt der üblichen Gleichstromquellen solche, welche einen pulsierenden Strom oder einen Wechselstrom liefern, so ist es nicht notwendig, zwei nach den Fig. 12 und 13 geschaltete Photoelemente anzuwenden. Im übrigen kann aber das Schaltungsschema nach Art der Wheatstoneschen Brücke beibehalten werden, um in der Signalvorrichtung 24 der Empfängerstelle· nur dann einen Strom zu haben, wenn die Photoelemente tatsächlich belichtet werden. Fig. 15 zeigt das Schaltungsschema für diesen Fall. An Stelle des zweiten Photoelementes ist ein induktionsfreier oder ein induktiver Widerstand 42 eingeschaltet.

Da den Photoelementen, deren Wirkung auf der Entladung der negativen Elektrizität unter dem Einfluß der Belichtung (Hallwachserscheinung) beruht, die sogenannte Ventilwirkung eigen ist, so muß man, falls im Stromkreis der Signalvorrichtung 24 ein Wechselstrom erzeugt werden soll, in den photoelektrischen Stromkreis zwei solche Elemente derart parallel einschalten, daß der im Stromkreis fließende Strom auf ungleichnamige Pole der beiden Elemente trifft (Fig. 17).

Was die -Einrichtung der Empfängerstelle anbelangt, so kann dieselbe, soweit deren Signalgebevorrichtung in Betracht kommt, die

■ allgemein bekannte sein. Als Signalgebe-. vorrichtung der Empfängerstelle kann ein Kathoden- oder Lichtstrahlenbündel benutzt werden, das hinter einer durch die von der Gebestelle kommenden Signalströme beeinflußten Blende wirkt. Die Anordnung besteht nun darin, daß pulsierende Signalströme (Signalwechselströme) von kurzer und stets gleichbleibender Einwirkungsdauer auf die Signalgebevorrichtung der Empfängerstelle einwirken, welche Signalströme durch die Zerlegung der Lichtsignale selbst oder der durch diese erzeugten Signalströme in geschilderter Weise oder durch Anwendung im Signalstromkreis von Stromquellen, welche pulsierende oder Wechselströme von geeigneter konstanter Periodenzahl liefern, erhalten werden.

Was aber die zweite Vorrichtung, die auf der Empfängerstelle eines jeden Apparates mit nur einer Signalreproduktionsvorrichtung unumgänglich notwendig ist, anbelangt, nämlich die Vorrichtung, welche das Signal in ununterbrochener Bahn im Gesichtsfeld des Beobachters synchron und analog zu der Bewegung der belichtenden Signalstrahlen auf der Gebestelle verschieben muß, so wird hierzu ein optisches System aus zwei mit beweglichen Spiegeln ausgestatteten Oszillographen verwandt, welche durch Ströme bewegt werden, die sich synchron zu den Spiegelbewegungen des optischen Systems der Gebestelle (Fig. 5) ändern. Bei Anwendung der oben beschriebenen Gebestelle sind die Drehungsachsen der Spiegel 22 und 23 der beiden Oszillographen der Empfängerstelle (Fig. 9) senkrecht zueinander angeordnet und die Spiegel in bezug auf die Stelle, an der das Signal erscheint, derart gedreht, daß die Strahlen nach Re-Sektion von beiden Spiegeln in das Gesichtsfeld des Beobachters bzw. auf einen Schirm gelangen. Die besagten, durch das optische System der Gebestelle und die Dynamo 3 und 4 erzeugten Ströme gelangen längs der Leitungen 11 und 13 in die Oszillographen und bewegen deren Spiegel derart, daß das Signal bzw. dessen wirkliches oder Spiegelbild im Gesichtsfeld synchron und analog zu den Bewegungen, welche die wirkliche Abbildung des Bildfeldes mit Bezug auf die Öffnung der Blende des photoelektrischen Empfängers ausführt, verschoben wird. Da nun die Intensität des Signals sich entsprechend der jeweiligen Belichtungsstärke des Photoelementes ändert, so wird durch das obige Verschieben des Signals auf der Empfängerstelle ein licht- und formgetreues Abbild des Bildfeldes erzeugt. Es sei bemerkt, daß sich dies Abbild als aus einzelnen Punkten zusammengesetzt erweist, welche in der ■ Richtung, in welcher das Signal seine schnellere Teilbewegung ausführt, etwas ausgezogen sind. . ■

■ Es ist oben bereits darauf hingewiesen worden, daß es bei dem vorliegenden Lichtsignalübertragungsverfahren möglich ist, die Signale ohne irgendwelche Auffangblenden lichtstärkegetreu wiederzuerzeugen, und zwar durch einfache Summierung der Schwingungen des Signals mit dessen jeweiliger Verschiebungsbewegung im Gesichtsfeld. Zur Verwirklichung dieses Gedankens ist es nur nötig, die Richtung, in welcher der leuchtende Signalpunkt seine Schwingungen ausführt, und die

Richtung der schnelleren der zwei Teilbewegungen, welche dem Signal zwecks »Aufzeich-· nens« des Bildes im Gesichtsfeld des Beobachters mitgeteilt werden, mehr oder weniger genau zum Zusammenfallen zu bringen und die .Geschwindigkeiten der zu summierenden Bewegungen in geeigneter Weise einzustellen. Wird beispielsweise das Oszillographensystem nach Fig. 9 benutzt, so ist es nur nötig, die Achse desjenigen der zwei Spiegel 22 und 23, welcher die schnelleren Bewegungen ausführt, so einzustellen, daß die durch diesen Spiegel bedingte Teilbewegung des Signals im Gesichtsfeld in einer Richtung vor sich geht, welche parallel zu der Richtung, der Schwingungen verläuft, die demselben Signal durch die pulsierenden oder Wechselströme in dem Stromkreis des Photoelementes mitgeteilt werden.

Wird das Signal durch die Wirkung eines Kathodenstrahlenbündels auf einen fluoreszierenden Schirm erzeugt und die Verschiebungen des Signals im Gesichtsfeld durch die direkte Wirkung zweier Elektromagnete 33 und . 34. (Fig. 19) auf dies Kathodenstrahlenbündel bewirkt, so muß die Achse des die schnelleren Signalverschiebungen hervorbringenden Elektromagneten senkrecht zur Achse des Kondensators 35 eingestellt sein, welcher unter dem Einfluß der photoelektrischen Ströme das Kathodenstrahlenbündel in Schwingung setzt.

Bei Verwendung dieses Signalreprqduktionsverfahrens ist es möglich — und hierin liegt eine weitere Verbesserung dieses Bilderfernühertragungsapparates" —, ohne spezielle Leitungen für die Übertragung der photpelektrischen Ströme und ohne eine separate, mit diesem Stromkreis in Verbindung stehende Signalreproduktionsvorrichtung auszukommen. Es können nämlich diese Ströme, in diej enigen Leitungen gesandt werden (z. B. 11 oder 13 der Fig. 5), in welchen, die Ströme fließen, die dem Signal im Gesichtsfeld die schnellere Bewegung mitteilen. In. solchem Falle werden die betreffenden Stromimpulse jeweilig summiert, was einer Summierung der Bewegungen gleichkommt, welche diese Ströme einzeln dem betreffenden Signal bzw. der Signalgebevorrichtung (dem Kathodenstrahlenbündel oder dem Spiegel des betreffenden Oszillographen usw.) mitteilen würden. Diese Summierung der Ströme anstatt der durch dieselben hervorgebrachten Bewegungen kann durch direkte oder induktive Verbindung der entsprechenden Leitungen erreicht werden. Beispielsweise können die Leitungen des photoelektrischen Signalstromkreises an die Leitungen des Stromkreises der Spulen 3 (oder eines dieselbe ersetzenden Rheostats) direkt oder induktiv angeschlossen werden. Hat die Gebestelle die in Fig. 5 veranschaulichte Einrichtung, so genügt es, z. B. die Leitungen 11 und 12 durch eine Leitung zu ersetzen und dementsprechend auf der Empfängerstelle (Fig. 19) den Elektromagneten 34 oder den Kondensator 35 zu entfernen. Es werden dann beide Ströme, der photoelektrische vom Element 9 und der durch die Dynamomaschine induzierte längs einer einzigen (gemeinsamen) Leitung die Empfängerstation erreichen und dort durch Vermittlung eines gemeinsamen Kondensators 35 oder Elektromagneten 33 auf das Kathodenstrahlenbündel einwirken. Werden aber gemäß Fig. 12 oder dem gleichwertigen. Schema nach Fig. 15 in dem photoelektrischen Stromkreis Wechselströme erzeugt, so kann der Anschluß dieses Stromkreises an die Leitung 13 auch mittels eines Transformators 38 (Fig. 20) geschehen, dessen eine Wicklung in die Brücke, an Stelle der Signalvorrichtung 24 (Fig. 12 und 15), und dessen andere Wicklung in die Leitung 13 eingeschaltet ist.

Um bei Verwendung zur Signalübertragung von Wechselströmen die Resonanzerscheinungen. zur Herabsetzung der Reaktanz zu verwerten, wird in an und für sich bekannter Weise zu einer Kapazität 29 und Selbstinduktion 30 (Fig. 17) Zuflucht genommen, welche hintereinander oder parallel geschaltet werden, je nachdem es sich um die Verwertung der Spannungsresonanz (bei Photoelementen, deren Wirkung auf der Widerstandsänderung bei Belichtung beruht) oder um die Ausnutzung der Stromstärkeresonanz (bei Photoelementen, deren Wirkung auf der Entladung der negativen Elektrizität beruht) handelt. Die Fig. 17 zeigt beispielsweise eine Ausführungsform für das Schaltungsschema nach Fig. 12 bei Verwendung der Erde als Stromleitung. Bei Anwendung der Resonanz muß selbstverständlich auch die Kapazität und Selbstinduktion der Übertragungslinie mit berücksichtigt werden. Übrigens kann diese Berechnung der Resonanz auch durch Versuch mittels veränderlicher Kapazität und Selbstinduktion ersetzt werden und so die Resonanzbedirigungen wie in der Funkentelegraphie von Fall zu Fall durch praktische Vorversuche festgestellt werden.

Sollen zwecks Erhöhung der Empfindlichkeit der Signalübertragung die ebenfalls aus der Funkentelegraphie bekannten Detektoren verwendet werden, so kann, wie in Fig. 18 gezeigt, ein Detektor 37 an Stelle der Signalvorrichtung 24 eingeschaltet und diese in den Stromkreis einer örtlichen Batterie 32 verlegt werden, der von dem Detektorstromkreis in geeigneter, aus der Funkentelegraphie bekannter Weise abgezweigt wird. .

Claims (12)

1. Patent-Ansprüche:
   ι. Verfahren zur Übertragung von Lichtbildern in elektrischen Apparaten, bei welchen auf der Geberstelle die von den einzelnen Punkten des Bildfeldes ausgehenden Strahlen durch ein optisches System in bestimmter Reihenfolge auf einen gemeinsamen photoelektrischen Empfänger gelenkt werden, dadurch gekennzeichnet, daß

   ίο die auf diese Weise erhaltenen Lichtsignale auf die Empfängerstelle mittels Reihen von Stromimpulsen von sehr kurzer, aber stets gleicher Dauer übertragen werden, die den Charakter des pulsierenden Gleich-Stroms oder des Wechselstroms von gleichbleibender Periodenzahl und gleichbleibender Kurvenform haben.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der pulsierende Strom oder Wechselstrom von gleichbleibender Periodenzahl und gleichbleibender Kurvenform in dem photoelektrischen Stromkreis (Signalstromkreis) dadurch erzeugt wird, daß jedes auf den photoelektrischen Empfänger gelenkte Lichtsignal in zeitlich getrennte kurze Signale von gleicher Dauer und bestimmter Kurvenform (bestimmter Abhängigkeit der Belichtung des Photoelementes von der Zeit) zerlegt wird, und daß diese Signale auf das Photoelement wirken.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 bei Anordnungen, bei denen in üblicher Weise durch Einwirkung der nicht zerlegten Lichtsignale von ungleicher Dauer auf den photoelektrischen Empfänger im Signalstromkreis pulsierende Ströme oder Wechselströme erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß diese Ströme mittels eines Stromunterbrechers -in zeitlich getrennte Impulse gleicher Dauer zerlegt werden.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichwährenden Stromimpulse, die zur Übertragung der Lichtsignale im Stromkreis des photoelektrischen Empfängers dienen, von einer Stromquelle entnommen werden, die selbst einen pulsierenden Strom oder einen Wechselstrom von hoher konstanter Frequenz, bestimmter Kurvenform und gleichbleibender Spannung liefert.
5. 5. Verfahren nach den Ansprüchen iund2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerlegen der zu übertragenden Lichtsignale in zeitlieh getrennte Signale gleicher Dauer und bestimmter Belichtungskurvenform durch gleichmäßiges periodisches Abdecken des zu belichtenden photoelektrischen Empfängers vermittels einer gleichförmig bewegten Blende mit gleichförmigen und in gleichen Abständen stehenden Öffnungen erfolgt.
6. 6. Verfahren nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerlegen der zu übertragenden Lichtsignale in zeitlich getrennte Signale gleicher Dauer und bestimmter Belichtungskurvenform durch Einteilung des Bildfeldes selbst in Flächenelemente gleicher Größe mittels eines Gitters, Netzes 0. dgl. aus lichtundurchlässigem Material und vermittels einer vor dem photoelektrischen Empfänger befindlichen Blende erfolgt.
7. 7. Anordnung zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines Wechselstromes in dem von einer Gleichstromquelle gespeisten Signalstromkreis in diesen Stromkreis ein photoelektrischer Empfänger aus zwei gleichen Photoelementen eingeschaltet ist, die bei Belichtung entgegengesetzt verlaufende pulsierende Ströme im Stromkreis erzeugen, wobei deren Belichtung durch die von ein und demselben Punkte des zu übertragenden Lichtfeldes ausgehenden Strahlen zeitlich so verschieden ist, daß die Impulse beider Photoelemente die nötige Phasenverschiebung erhalten.
8. 8. Anordnung zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der den photoelektrischen Empfänger, die Signalvorrichtung der Empfängerstelle und eine einen pulsierenden oder Wechselstrom liefernde Stromquelle enthaltende Signalstromkreis nach Art der Wheatstoneschen Brücke zusammengesetzt ist, und daß in eine der Brückendiagonalen die Signalvorrichtung und in einen der Brückenzweige entweder ein Photoelement oder zwei Photoelemente parallel zueinander und mit den gleichmäßigen Polen einander zugekehrt eingeschaltet sind.
9. 9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiedererzeugung und Verteilung der Lichtsignale im Gesichtsfelde des Beobachters ohne Auffangblenden ausschließlich durch derartiges Summieren der Schwingungen des Signalpunktes, die durch Einwirkung der pulsierenden oder Wechselströme der Gebestelle auf das den Signalpunkt abwerfende Strahlenbündel erzeugt werden, und der Bewegungen desselben Signalpunktes im Gesichtsfeld geschieht, daß den helleren Punkten des Bildfeldes Momente geringerer, den dunkleren Punkten dagegen Momente entsprechend größerer Bewegungsgeschwindigkeit entsprechen.
10. ίο. Verfahren nach den Ansprüchen ι und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Summieren der Bewegungen des Signalpunktes im Gesichtsfeld des Beobachters durch Summieren der diese Bewegungen erzeugenden Ströme ersetzt wird, und zwar in der Weise, daß die von diesen durchflossenen Stromkreise induktiv oder nicht induktiv miteinander verbunden werden.
11. 11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verminderung der Reaktanz des Stromkreises die Strom- oder Spannungsresonanzerscheinungen durch Einschaltung von Kapazitäten und Induktanzen verwendet werden.
12. 12. Anordnung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Detektoren, die zwecks Erhöhung des Empfindlichkeitsgrades der Übertragung in den Signalübertragungsstromkreis nach der in der Funkentelegraphie bekannten Weise geschaltet sind.

    Hierzu 2 Blau Zeichnungen.