Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11907
.pdf
BAIRD TELEVISION LTD.
Дж. М. Белл, помощник секретаря и помощник генерального директора.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области телевидения или аналогичных систем или связанные с ними.
Мы, Джордж Болдуин Бэнкс, подданный Великобритании, и компания BAIRD TELEVISION LIMITED,
британская компания, обе расположенные по адресу: Лонг-Эйкр, 133, Лондон, W C 2, настоящим заявляем о
характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к телевизионным системам и, в частности, к системам, в которых для
передачи сигналов изображения, полученных на передающей станции, на приемную станцию, или, в случае
радиопередачи, на множество приемных станций, используется множество каналов связи.
В системах для передачи изображений объектов, сцен, видов или кинематографических представлений на
расстояние с помощью электрических токов или электромагнитных волн ранее предлагалось передавать
изображение объекта или оптическое изображение объекта (далее это слово используется для обозначения
сцен, видов, кинематографических представлений и т.п.) полосами. При использовании множества каналов
для передачи полученных таким образом сигналов изображения предлагалось передавать группы полос,
которые могут быть либо смежными в каждой группе, либо взаимосвязанными с полосами других групп, по
отдельным каналам; например, по отдельным беспроводным длинам волн, по отдельным линиям или по
отдельным несущим частотам по одному физическому каналу. Система указанного типа описана, например, в
спецификации.
Патент № 253 957, в котором также раскрыты средства для последовательной передачи сигналов,
полученных от отдельных групп полос, ga или зон, по одному каналу.
Нам известно, что в телевизионной системе, в которой одновременно передается множество вставочных зон,
было предложено использовать ячейку Керра, содержащую пары пластин, образующих электроды,
расположенные таким образом, что световые лучи могут проходить через пространство между пластинами
каждой пары и, таким образом, подвергаться электростатическому напряжению. Пары электродов
расположены относительно друг друга таким образом, что соответствующее количество световых лучей,
направленных на экран, образуют пятна света, которые образуют практически смежные полосы при вращении
механизма сканирования.
401,311 В ячейке Керра, используемой в настоящем изобретении, наборы электродов расположены боковым
и практически смежным образом, что становится возможным благодаря тому, что одна электродная пластина
соседнего набора электродов является общей. Это дает преимущество перед ранее предложенной ячейкой,
поскольку световые пятна, создающие множество полос, расположены боковым образом, так что все полосы
начинаются на одинаковом расстоянии от края экрана.
Согласно настоящему изобретению, телевизионная или аналогичная передающая система включает средства
для одновременной передачи изображения в нескольких чередующихся зонах, характеризующиеся тем, что
чувствительные поверхности светочувствительной ячейки, используемой для получения сигналов
изображения на передатчике, расположены бок о бок внутри одной оболочки таким образом, что кажутся
практически смежными, а световая апертура средств модуляции света, используемых на приемнике,
определяет несколько точек сканирования и также расположена бок о бок и практически смежно внутри узкой
оболочки.
Согласно одному из особенностей данного изобретения, множество светочувствительных элементов, каждый
из которых предназначен для зоны объекта, изображение которого должно быть передано, представляют
собой фотоэлектрические поверхности, заключенные в единую оболочку и расположенные рядом друг с
другом внутри указанной оболочки. Особенность настоящего изобретения также включает в себя ячейку
Керра для модуляции интенсивности светового луча в соответствии с хорошо известной в данной области
практикой, имеющую группы электродов, расположенных в непосредственной близости друг от друга внутри
одной оболочки; в предпочтительном варианте этой особенности нашего изобретения электрод ячейки Керра
является общим для двух смежных групп электродов, а в модификации каждая пара смежных групп
электродов имеет электрод, общий для обеих групп.
Например, фотоэлемент, используемый в системе согласно настоящему изобретению, может представлять
собой стеклянную оболочку.
Фотоэлемент имеет анод и ряд небольших дискретных светочувствительных катодов, изолированных друг от
друга и предпочтительно расположенных близко друг к другу, образуя прерывистую полосу. Катоды снабжены
отдельными проводящими опорами, проходящими через стенки ячейки. Фотоэлемент может быть
газонаполненным или вакуумным, а анод может представлять собой проволочную сетку, проницаемую для
света. Светочувствительные катоды могут состоять из небольших прямоугольных металлических элементов с
соответствующим покрытием и могут располагаться вместе со своими светочувствительными покрытиями
практически в одной плоскости. В качестве альтернативы они могут располагаться в двух плоскостях,
разделенных расстоянием, достаточно большим, чем толщина металлического элемента, чтобы они казались
смежными при взгляде перпендикулярно их поверхностям, не касаясь друг друга. Эта ячейка может быть
сконструирована для работы совместно с оптической системой типа, описанного со ссылкой на рисунок 4
спецификации британского патента.
Патент № 360942. Например, светочувствительные элементы могут располагаться как можно ближе к
плоскости, занимаемой маской 17, которая, конечно же, удалена. Вместо того чтобы свет проходил через
отверстия 18 в маске 17 на чувствительные покрытия ячеек 15 на рисунке 5 указанного описания, свет падает
непосредственно на фоточувствительные элементы, размер и форма которых определяют ширину полосы
оптического изображения объекта, сканируемого каждым светочувствительным элементом, аналогично тому,
как размер и форма отверстий 18 определяют сканируемые полосы. Следует отметить, что в то время как
отверстия 18 маски 17 на рисунке 5 указанного описания предназначены для сканирования объекта в
смежных зонах, светочувствительные элементы фотоэлемента 95 согласно настоящему изобретению
предназначены для сканирования объекта в чередующихся зонах.
Специалистам в данной области будет очевидно, что электроды фотоэлемента t 00 согласно настоящему
изобретению соединены с рядом усилителей на термоэлектронных лампах, соответствующим количеству
светочувствительных элементов. Пример соответствующей схемы 105 описан ниже со ссылкой на
прилагаемые чертежи.
Для сканирования кинопленки на передающей станции мы используем систему зеркального барабана и линз,
которая формирует увеличенное изображение пленки на маске, имеющей пять расположенных рядом
сканирующих отверстий. По мере вращения зеркального барабана изображение перемещается по маске, и
таким образом полное изображение систематически исследуется. Относительное положение дуги,
освещающей пленку, системы линз и зеркального барабана таково, что изображение дуги формируется на
поверхности зеркал на барабане. Зеркала имеют скошенные края, чтобы плотно прилегать к барабану, и
посеребрены или отполированы с внешней стороны, поэтому в процессе сканирования происходит лишь
очень небольшое прерывание. На приемной станции телевизионной системы согласно настоящему
изобретению ячейка Керра может представлять собой набор плоских пластин из никеля или другого
подходящего металла, погруженных в среду, которая становится двулучепреломляющей при приложении
электрического напряжения. Пластины могут быть изготовлены из металлической фольги и поддерживаются
изоляторами с их Плоскости параллельны и разделены равномерным расстоянием S, которое может
составлять порядка одного миллиметра. Для достижения высокой оптической эффективности пластины
следует полировать.
Чередующиеся пластины комплекта, включая первую и последнюю пластины при использовании нечетного
числа пластин, соединены между собой и с общим проводом, который может быть подключен к заземлению.
Остальные пластины соединены, по отдельности или группами, включающими смежные пластины
оставшихся, с множеством источников потенциала, изменяющихся в соответствии с телевизионными
сигналами, передаваемыми по соответствующему множеству каналов связи.
Непрозрачная диафрагма, имеющая отверстие, предназначенное для образования так называемой
«сканирующей апертуры» восстанавливающей системы, взаимодействует с набором электродов. Указанная
сканирующая апертура заполняется светом посредством электрической дуги и подходящей цилиндрической
линзы.
Следует отметить, что когда луч света проходит через ячейку Керра и связанную с ней апертурную маску (а
также через обычные поляризационные и анализирующие средства), он расщепляется электростатическими
напряжениями между электродами в разных группах на участки, фазовый переход в каждом из которых
зависит от потенциала на пластинах соответствующей группы. Однако участки луча фактически являются
смежными, поскольку толщина пластин очень мала по сравнению с расстоянием между ними.
В соответствии с еще одной особенностью настоящего изобретения, для уменьшения эффекта затенения,
вызванного толщиной электродов на восстанавливающем экране, который при определенных
обстоятельствах может приводить к появлению темных полос на восстановленном изображении, мы
предлагаем наклонить плоскости всех электродов под небольшим углом к направлению, соответствующему
направлению полос перемещения на восстанавливающем экране. Эта особенность нашего изобретения
будет более подробно описана со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Для обеспечения достаточного количества эффективных каналов связи между передающей и приемной
станциями телевизионной системы в соответствии с настоящим изобретением, при использовании 60
телеграфных или телефонных линий без использования отдельной линии или пары линий для каждой из них,
мы можем использовать несущие частоты и/или «фантомные цепи», наложенные на существующие
сервисные маршруты или на линии, используемые для передачи сигнала и/или телефонные цепи управления,
связанные с самой телевизионной передачей.
Например, когда необходимо передать пять телевизионных сигналов, соответствующих пяти различным
зонам изображения объекта, вместе с сигналом, представляющим звук (например, речь и/или музыку),
сопровождающий телевизионную передачу, и дополнительной серией управляющих или контрольных
сигналов (которые могут быть, например, телефонными), мы предлагаем использовать только две пары
проводников между передающей и приемной станциями. По каждой паре проводов могут передаваться два
телевизионных сигнала путем наложения их на разные несущие частоты. Оставшийся телевизионный сигнал
передается по фантомной цепи между парами, рассматривая каждую пару как один проводник, а
сопровождающий звук передается непосредственно через одну пару проводников, в то время как оставшаяся
пара используется для обеспечения синхронизирующего управляющего или контрольного телефонного
канала связи.
Вышеизложенные, а также другие особенности нашего изобретения, которые станут очевидными в
дальнейшем, будут описаны со ссылкой на чертежи, прилагаемые к предварительной спецификации, на
которых: Рисунок 1 представляет собой схематическое изображение передающей системы.
На рисунке 2 представлена схематическая иллюстрация приемной системы 100.
На рисунке 3 представлен вид устройства для сканирования пленки на передатчике.
На рисунке 4 представлен вид фотоэлемента.
На рисунке 5 представлен практический вариант 105 фотоэлемента.
Рисунок 6 представляет собой детальный вид конструкции фотоэлемента. Рисунок 7 — вид электродов в
ячейке Керра. Рисунок 8 показывает расположение сканирующей апертуры и электродов ячейки Керра.
На рисунке 9 показан метод подачи изображения в ячейку Керра и подачи 115 потенциалов смещения:
На рисунке 10 показан способ подключения фотоэлемента к усилителям, а на рисунках 11 и 12 показана
практическая конструкция элемента Керра типа 120, имеющего множество лепестков на общем электроде.
На рисунке 1 сцена 2, подлежащая передаче, освещается лампой 4 и дополнительными источниками света
125 (не показаны), а изображение сцены передается, известным в данной области способом, по
фотоэлементу 6 с помощью зеркального барабана 8 и линзовой системы 10. Размер фотоэлемента 6, равный
130, то есть 0,00, если их количество равно 130, определяет, что полученное изображение будет искажено.
Ширина линий, сканируемых в луче, определяется обычным способом. Свет от дуги 40 концентрируется в
прямоугольный луч с помощью конденсирующей линзы 42 и цилиндрической линзы, чтобы избежать влияния
рассеянного света. Сигналы изображения, исходящие от каждого электрода 44 фотоэлемента и от микрофона
12, усиливаются и подаются на апертуру, связанную с элементом, в каналы передачи, образуя эллиптическое
световое пятно следующим образом: два телефонных канала 14 и 16. Один из них подается
плоскополяризованным сигналом с помощью никель-электрода 75 с усиленными звуковыми сигналами от
призмы 46 и проходит через микрофон Керра 12 с помощью трансформаторной ячейки 38, связанной с
прямоугольником 18, а другой подается с помощью угловой сканирующей апертуры 48. После
трансформатора 19 сигнал проходит через анализирующий никель-электрод 70. Призматические сигналы от
телефонного аппарата 20 Другие 50 свет фокусируется на 80 таким образом, что этот канал может быть
подключен к экрану просмотра 56 посредством синхронизирующего сигнала При необходимости линзовая
система 52 и зеркальный барабан 54.
Синхронизирующий сигнал, а также опера. Этот зеркальный барабан 54 вращается, и сигналы управления
могут передаваться хронологически с помощью зеркального барабана 8 (см. по этому каналу способом,
описанным на рисунке 1) на передающей станции и в спецификации для приложения, так что изображение
сцены 2 восстанавливается 5
Патентная записка № 7654/32 (серийный номер на экране 56).
398,512) Усиленный сигнал от модифицированного передающего первого катода фотоэлемента используется
для модуляции несущей частоты, генерируемой в кинематографической пленке, показанной на рисунке 3. В
этом устройстве свет от дуги 58 проходит через пленку 60 и увеличенное изображение пленки, а сигнал от
второго катода проходит через маску 64 с помощью трансформатора 24. Усиленное изображение пленки
формируется на маске 64 и используется для модуляции несущей частоты линзовой системы 62 и
зеркального барабана 9, которая отличается от частоты 66. Маска 64 имеет прямоугольную форму несущей
частоты для сигнала от шины 68, за которой расположен фотоэлемент, такой как элемент 6 на рисунке 1.
Несущая частота накладывается на канал 14 положением частей оптической системы с помощью
трансформатора 26. Частота такова, что изображение дуги 58 или 100 частот несущих должно, конечно,
находиться значительно выше диапазона видимости, когда дуга формируется на отражающих поверхностях,
приложенных к телевизионному приемному аппарату барабана 66. Соприкасающиеся края зеркал на
барабане имеют скошенные края. Сигналы изображения от четвертого и пятого катодов передаются
аналогичным образом, посеребренные и отполированные с внешней стороны поверх других поверхностей
канала 16. Таким образом, устраняется любое снижение мощности сигнала изображения на конце каждой
линии.
Схема между двумя каналами 14 и 16. Это делается путем подключения выходного сигнала усилителя 28,
который питается от оставшегося катода ячейки 6, имеющего проволочную сетку в виде цилиндра,
окружающего пять отдельных светочувствительных катодов 74 и 19. На приемной станции, показанной на
рисунке 2, звуковые сигналы на линии 115 14 передаются на усилитель 30 с помощью вакуумированного или
гелия при сравнительно низком давлении. Эта ячейка включает стеклянную оболочку 70 с анодом 72 в форме
проволочной сетки трансформаторов 18 и 19. На приемной станции, показанной на рисунке 2, звуковые
сигналы на катодах и каждом из них имеют выводной провод 115 14. На усилителе 30 сигнал подается в
стеклянную оболочку, которая может быть герметично закрыта вакуумированным или содержать газ,
например, гелий при сравнительно низком давлении.
Другие каналы аналогичным образом передаются на телефонный аппарат. Нет необходимости указывать все
сигналы изображения, передаваемые фотоэлектрическими веществами, которые могут быть использованы
для формирования светочувствительной поверхности или модулированы, усилены и переданы вместе с
сигналом изображения, передаваемым на фантомную ячейку, если таковой имеется, поскольку они хорошо
известны в ячейке Керра. 38 Данная статья.
Ячейка Керра имеет пять смежных групп электродов, соответствующих пяти катодам фотоэлемента.
Включение газа делает фотоэлемент более чувствительным, поскольку атомы становятся ионизированными
и действуют как носители электрического заряда, поступающего от данного катода. С другой стороны, однако,
если давление газа слишком высокое, ячейка не сможет так хорошо реагировать на изменение света высокой
частоты. Газ должен...
Разумеется, они оказывают незначительное или нулевое химическое воздействие на чувствительное
покрытие, и по этой причине обычно используются инертные газы, такие как аргон и криптон. В одной из ячеек
согласно настоящему изобретению светочувствительным покрытием был цезий, а в качестве газа
использовался криптон при давлении около 0,1 мм ртутного столба.
Для устранения перекрытия сканирующих полос, определяемого катодами фотоэлемента, катоды 74 могут
быть смещены и расположены таким образом, чтобы проекции их площадей на плоскость, перпендикулярную
падающим лучам изображения, были смежными, как показано на рисунке 6. Удобная практическая форма
показана на рисунке 5, где проводящие провода от катодов герметично зажаты в зажиме 76 и подключены к
стандартному 5-контактному цоколю лампы 78. Подключение анода осуществляется с помощью клеммы. Для
поддержания пяти катодов в одном и том же относительном положении к выводам вблизи электродов
крепится стеклянный разделительный стержень 75.
На рисунке 7 показано расположение чередующихся электродов ячейки Керра. Первый, третий, пятый,
седьмой, девятый и одиннадцатый электроды соединены вместе и образуют общий катод, а остальные пять
электродов образуют отдельные катоды.
Чтобы устранить тонкие темные линии на изображении, возникающие из-за теней шириной листьев, мы
располагаем листья таким образом, чтобы они были слегка наклонены в направлении, соответствующем
направлению полос перемещения восстанавливающего экрана. Это показано на рисунке 8, где электроды 82
показаны слегка наклоненными к короткому краю сканирующей апертуры 84. На рисунках 7 и 8 толщина
электродов преувеличена для большей наглядности.
Способ подачи необходимого напряжения смещения и подключения участка ячейки Керра к соответствующим
усилителям показан на рисунке 9.
Для простоты показаны только первый и последний наборы электродов. Последняя лампа 86 в первом
усилителе соединена с ячейкой Керра через конденсатор 88 и имеет анодное сопротивление 90,
сопротивление которого составляет примерно одну треть от постоянного сопротивления лампы (т. е.
(приложенное напряжение, деленное на нормальный анодный ток) К источнику высокого напряжения
подключен делитель напряжения 92; Провод к элементу Керра подключается к этому делителю напряжения в
точке, которую можно регулировать до тех пор, пока элемент Керра не будет смещен до требуемой степени,
как показано на схеме стрелками 91.
6 Фотоэлемент подключен к различным усилителям способом, показанным на рисунке 10. Видно, что
поляризационное напряжение элемента питается от батарей 94 и 96; 96 — это высоковольтная батарея
лампы 70. Рассматривая эффект фотоэлектрического тока, протекающего из-за света на катоде 100, мы
видим, что этот ток будет протекать через сопротивление 98, а переменное напряжение, установленное на 75
этом сопротивлении, подается на сетку лампы 106 через конденсатор 102.
Лампа 106 соответствующим образом смещена батареей 104. Чтобы предотвратить взаимодействие между
различными цепями, две батареи 94 и 96 могут быть зашунтированы конденсаторами. Оба усилителя,
изображенные на рисунке 9 и на рисунке 10, включают регуляторы громкости для согласования различных зон
изображения 85.
Практическая схема построения ячейки Керра схематически показана на рисунках 11 и 12.
На рисунке 11 чередующиеся электроды 108 подключены к одному выводу 90 112. Остальные электроды 114
имеют каждый отдельный вывод. Электроды разделены изолирующими пластинами, и для предотвращения
электрического соединения между отдельными электродами 95 114 через контакт с металлическим столбиком
116 в этих электродах проделаны отверстия и вставлены изолирующие кольца 118. Толщина электродов по
сравнению с размерами межэлектродных промежутков на этом рисунке сильно преувеличена для
наглядности.
Электродный узел ячейки Керра также может быть изготовлен способом, описанным в находящихся на
рассмотрении заявках № 19,808132 и 105 26,921/32.
На рисунке 12 представлен план электродной сборки, выполненный примерно посередине стопки электродов.
На этом рисунке четко показано относительное положение электродов 110, изолирующих муфт 118 и
распорок 110.
Вся электродная сборка, показанная на последних двух рисунках, помещается в ячейку, содержащую
нитробензол или другую подходящую прозрачную жидкость, обладающую высокой постоянной Керра.
Когда устройство, включающее устройство прерывистого движения для перемещения кинопленки через
затвор, используется в сочетании с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения для
передачи киноизображений по телевидению, мы можем организовать процесс таким образом, чтобы пленка
перемещалась во время прохождения либо первой, либо последней полос, на которые изображение делится
сканирующим устройством, и пропускать соответствующую полосу восстановления на приемнике либо путем
маскирования, либо путем пропуска зеркала восстанавливающего зеркального барабана 13 C 401,311 или
подобного устройства.
Однако, когда в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения используется так называемый
«бесмерцающий» кинопроектор, в котором пленка движется непрерывно, для взаимодействия со
сканирующим устройством, нет необходимости пропускать полосу или полосы изображения, и скорость
пленки не должна иметь какой-либо определенной связи со скоростью сканирования. Если также требуется
передавать звук, связанный с кинопленкой, может быть удобно пропускать пленку через затвор со скоростью,
представляющей собой на 5 большее количество кадров в секунду, чем количество оборотов сканирующего
устройства. Поэтому, когда используется прерывистое движение пленки, мы предпочитаем располагать два
или более кадров пленки, проходящих через затвор, вместо обычного одного кадра, чтобы звуковая дорожка
могла воспроизводиться с соответствующей скоростью.
Следует понимать, что изображение 2i может передаваться в ряде зон, отличных от пяти.
Кроме того, хотя мы и представили зеркальные барабаны в качестве средства сканирования, любое
эквивалентное устройство, такое как линзовый диск, комбинация из трех зеркальных многогранников и т. д.,
также может быть использовано.
может быть использован.
Внесение других очевидных изменений может осуществляться без отступления от сущности и объема
настоящего изобретения.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
Соседние файлы в папке патенты