Борис Львович Розинг - основоположник электронного телевидения
Шрифт:
Безынерционное преобразование света в электрические сигналы на передающей стороне позволяло передавать движущиеся изображения. Для воздействия световых лучей от отдельных участков передаваемого изображения на фотоэлемент Б. Л. Розинг применил в передающем устройстве систему из двух многогранных зеркальных барабанов, вращающихся с разными скоростями. Разрешив таким путем в принципе задачу получения сигналов изображения, он сосредоточил свое внимание на создании приемного устройства с электроннолучевой трубкой, способного воссоздавать из принятых сигналов передаваемые изображения.
Осциллографическая трубка Брауна с постоянной интенсивностью электронного пучка была непригодна для этой цели. Для воспроизведения движущегося изображения с
Эту совершенно новую и сложную задачу Б. Л. Розинг разрешил, применив модуляцию электронного пучка при помощи введенных в трубку диафрагмы с отверстием и пары отклоняющих пластин, к которым подводятся сигналы изображения. При отсутствии сигнала на пластинах электронный пучок не проходит сквозь отверстия диафрагмы, так как между пластинами нет отклоняющего поля. Под действием сигналов изображения через отверстие диафрагмы будет проходить большее или меньшее количество электронов, что и вызовет изменение яркости свечения соответствующих точек экрана трубки. Таким образом, поступающие от передающего устройства телевизионные сигналы управляют яркостью свечения экрана. Управление яркостью в сочетании с отклонением электронного пучка в двух направлениях давало возможность воспроизводить на экране трубки передаваемое изображение с полутонами.
Введя модуляцию интенсивности электронного пучка, Б. Л. Розинг превратил осциллографическую трубку в приемную телевизионную трубку, выполнявшую одновременно функции развертывающего устройства, модулируемого источника света и экрана.
Так шаг за шагом Борис Львович создавал свою систему электрической передачи изображений, настойчиво экспериментируя и проверяя практически каждое ее звено. И только после того как вся схема и все ее элементы были тщательно продуманы, он подал заявку на выдачу ему привилегии на изобретение "Способа электрической передачи изображений". Это было 25 июля 1907 г., т. е. спустя 10 лет после начала первых опытов.
Как указано в заявке, этот способ отличается тем, что "на станции получения изображение воспроизводится последовательно точка за точкой на флуоресцирующем экране трубки Брауна или другого подобного прибора пучком катодных лучей, совершающим движения, подобные и синхронные с движением осей световых пучков, идущих на станции отправления от элементов изображаемого поля к фотоэлектрическому приемнику и изменяющих его сопротивление или электродвижущую силу". Полная схема телевизионной системы Розинга приведена на взятом из патентной заявки чертеже, составленном им самим.
Система электрической передачи изображений Б. Л. Розинга (1907 г.)
Развертка изображения в передатчике осуществлялась при помощи двух зеркальных барабанов А и В, оси вращения которых располагались взаимно-перпендикулярно. При вращении зеркал свет от всех точек передаваемого объекта М N поочередно проходил через линзу L и попадал в расположенный на оси этой линзы щелочной фотоэлемент С. Вертикальный барабан предназначен для развертки по строкам, а горизонтальный — для развертки по кадрам. За один оборот горизонтального барабана вертикальный барабан совершал 50 оборотов. Число строк разложения соответствовало числу граней вертикального барабана и равнялось 12.
На зеркальных барабанах имелись приспособления в виде реостатов а, в, с, d со скользящими щетками, прикрепленных к каждой грани барабана, служившие для осуществления синхронизации передающего и приемного устройств. Эти реостаты должны были давать ток пилообразной формы в отклоняющие катушки Е, F трубки.
Б. Л. Розинг применил способ принудительной синхронизации приемного устройства с передающим, при котором синхронизирующие сигналы в форме тока и напряжения развертки поступают в приемное устройство вместе с сигналами изображения. Для связи передающего устройства с приемным требовалось шесть проводов.
В приемном устройстве электронный пучок трубки под действием полей катушек Е и F должен перемещаться по экрану во взаимно-перпендикулярных направлениях. синхронно с движением светового луча, отраженного от развертывающих зеркал в передатчике. Приходящие от фотоэлемента сигналы изображения подводились к отклоняющим пластинам конденсатора g, между которыми проходит электронный пучок. Создаваемое этими сигналами электрическое поле конденсатора отклонит электронный пучок к центру отверстия диафрагмы. Попадающие на экран трубки электроны вызовут изменение яркости его свечения в соответствующих точках, благодаря чему и должно воспроизводиться видимое изображение передаваемого предмета.
Основные принципиальные особенности системы Розинга по сравнению со всеми ранее предложенными системами заключались в применении безынерционного фотоэлемента с внешним фотоэффектом в передающем устройстве и специальной электроннолучевой трубки с флуоресцирующим экраном для воспроизведения изображений в приемном устройстве.
Фотоэлемент с внешним фотоэффектом устранял серьезное препятствие на пути практического осуществления телевидения и его развития благодаря безынерционности светоэлектрического преобразования. В дальнейшем почти все передающие устройства телевизионных систем строились на основе использования внешнего фотоэффекта.
Применение электроннолучевой трубки в приемном устройстве означало принципиально новое направление в построении телевизионных систем — переход от оптикомеханических устройств к электронным. Это новое направление открывало перспективу решения проблемы телевидения во всем ее объеме.
Так, после настойчивых поисков и трудов, продолжавшихся более десяти лет, Б. Л. Розинг нашел правильное и оригинальное решение сложной задачи. По сравнению со многими предложенными ранее системами передачи изображений, строившимися на догадках и неясных предположениях, его система была основана на строгом научном подходе, тщательной обработке и опытной проверке всех ее элементов. Она не вызывала сомнений в правильности ее теоретических принципов и возможности практического построения.
В том же 1907 г. Б. Л. Розинг подал патентные заявки на свое изобретение в Германии и в Англии. Интересно отметить, что патенты в этих странах он получил раньше, чем в России (в Англии — 25 июня 1908 г., в Германии — 24 апреля 1909 г., в России — 30 октября 1910 г.)
Таким образом, приоритет Б. Л. Розинга на открытие нового способа приема изображений в телевидении был неоспоримо закреплен в полученных им русском и иностранных патентах.
В отличие от других изобретателей в области телевидения Борис Львович не только выдвинул новую идею, но и сам практически претворил ее в жизнь. После подачи заявки на получение привилегии он с еще большей энергией и настойчивостью продолжает работу со своей системой. Он хочет убедиться, что его электрический телескоп действительно видит. Нужно сказать, что перед ним стояла очень трудная, почти неосуществимая задача, так как электронные приборы, которыми он располагал, были очень несовершенными. Фотоэлементы имели невысокую чувствительность, а в электроннолучевой трубке с холодным катодом практически отсутствовала фокусировка электронного пучка, необходимая для получения четкого изображения на экране. Способы усиления слабых фототоков, подводимых от фотоэлемента к отклоняющим пластинам приемной трубки, еще не были известны. И только такой блестящий экспериментатор, убежденный в правильности своих идей, каким был Борис Львович, мог рассчитывать на успех. В конце 1908 г. в лаборатории Технологического института была изготовлена первая действующая модель электрического телескопа, с которой он проводил свои эксперименты.