91. Телевизионная система с «бегущим лучом»

Для телевизионной передачи прозрачных (диапозитивов, кинокадров) или непрозрачных плоских оригиналов служит оптическая система телепередатчика с «бегущим лучом».

Развернутая оптическая схема такой системы для проецирования диапозитивов показана на рис. 226. Электронно-лучевая трубка 1 мгновенного свечения например кинескоп на экране образует резко сфокусированное пятно электронного пучка лучей равномерной яркости, создающее последовательное разложение плоскости экрана кинескопа (растр).

Объектив 2 проецирует экран трубки в плоскость передаваемых объектов, расположенных перед конденсором 4, который проецирует выходной зрачок объектива на фотокатод ФЭУ. В плоскости фотокатода ФЭУ образуется интегральное изображение экрана кинескопа. В каждый данный момент времени ток сигнала ФЭУ пропорционален оптической плотности элементарной площадки

Рис. 226. Оптическая схема телепередач с «бегущим лучом»

диапозитива 3, просвечиваемой световым пятном, прошедшим от экрана трубки.

Для глаза наблюдателя, обладающего значительной инерционностью, экран трубки представляется постоянно светящимся, а оптическая система воспринимает только яркость элементарной площадки экрана диаметром, равным диаметру сечения электронного пучка лучей трубки. Диаметр (диагональ) экрана трубки и диаметр проецируемого оригинала всегда заранее известны. Также известен диаметр входного зрачка объектива и диаметр (диагональ) фотокатода

Тогда на основании формулы линейного увеличения для объектива а для конденсора где линейное увеличение в зрачках объектива.

Если диагональ экрана трубки составляет а формат просвечиваемого кадра то . Для объектива принимают такое фокусное расстояние, чтобы для устранения влияния падения освещенности на краях изображения по закону угловое поле не превышало Тогда возможное фокусное расстояние от объектива до кадра определяется выражением

Расстояние от объектива до кадра определяется выражением а расстояние от объектива до кинескопа Чтобы конденсор имел наименьшие размеры, желательно его приближать к диапозитиву, т. е. устанавливать для наименьшие значения (например, b = 10 ... 20 мм). Так как величина — известна, то известно и линейное увеличение тогда фокусное расстояние конденсора

Светоэнергетический расчет оптической системы бегущего луча сводится к определению минимального относительного отверстия объектива позволяющего получить минимальный ток ФЭУ, превышающий уровень шумов.

Известные диаметр сечения электронного пучка в плоскости экрана и его яркость позволяют определить силу света сканирующей «точки» по линиям развертки кинескопа:

От такого источника света в объектив будет поступать световой поток в пределах телесного угла, определяемого площадью входного зрачка объектива и расстоянием от экрана до объектива:

Этот световой поток в результате прохождения через оптическую систему и элемент площадки диапозитива ослабляется в соответствии с коэффициентами пропускания света оптической системы и диапозитива и на поверхность фотокатода ФЭУ поступает световой поток

Учитывая отношение в соответствии с формулой углового увеличения (57) и уравнением (336) получим:

Из этого выражения и из формул найдем, что

Известная минимальная интегральная чувствительность светоприемника позволяет определить зависимость диафрагменного числа К объектива от силы тока

Рис. 227. Оптическая схема телеэпипроектора с бегущим лучом

Рис. 228. Оптическая схема цветного телеэпипроектора: 7 — электронно-лучевая трубка; 2 — объектив; 3 - ФЭУ; 4 - светофильтры: 5 — защитные шторки; 6 — фотометрический шар; — оригинал

Иногда теледиапередатчик имеет зеркала с наружным отражающим слоем в пространстве между экраном и объективом, а также между объективом и светоприемником. В этом случае достигается удобная компоновка прибора, но ухудшается качество изображения из-за дополнительного рассеяния света, вызываемого зеркалами.

При передаче черно-белых непрозрачных оригийалов (рис. 227) экран 2 кинескопа «бегущего луча» 1 с помощью зеркала 3 с наружной отражающей поверхностью и объектива 4 проецируется на поверхность передаваемого объекта 6, расположенного внутри фотометрического шара 5. Интегрируемый этим шаром световой поток, отраженный от различных элементов плоскости объекта, воспринимается светоприемником 7 (ФЭУ). Обычно размер оригинала составляет а линейное увеличение объектива

Аналогичная оптическая схема применяется и при передаче цветных непрозрачных оригиналов (рис. 228). В этом случае интегрируемый фотометрическим шаром поток раздельно воспринимается тремя ФЭУ, фотокатоды которых защищены специальными заслонками от света, непосредственно падающего от оригинала, а фильтрация света, падающего на фотокатоды, осуществляется светофильтрами. Наличие усилителей в электронной схеме ФЭУ позволяет выполнять корректировку цветовых сигналов в соответствии с уравнением (388).