И. Невяжский.
...Яблочко по блюдечку катится,
наливное по серебряному, а на
блюдечке все города видны...
(Из народной сказки).
Беднеет мир сказок: волей человеческого разума переселяются они одна за другой из своей волшебной страны в наш реальный мир. Куда сказочным героям хотя-бы до современных американских школьников-радиолюбителей, переговаривающихся друг с другом на расстоянии сотен верст. Нас уже не удивишь ни ковром самолетом, ни сапогами скороходами, ни волшебной дубиной Иванушки-дурачка: дошел черед и до наливного яблочка и серебряного блюдечка.
Радио — современная "золотая рыбка", исполняющая самые фантастические желания требовательной современности, готовится к исполнению нового задания — люди хотят не только говорить, но и видеть друг друга на расстоянии. Человек не на шутку замечтал о таком радиоаппарате, который-бы дал ему возможность, не двигаясь с места, одновременно "быть" где-нибудь в другом месте, т.-е. не только слышать (чего он уже достиг), но и видеть то, что там происходит. По желанию видеть события, происходящие в другом городе, лицо любимого вождя, близкого человека, театральное зрелище, спортивное состязание, вид, открывающийся перед летчиком, пролетающим над местом, куда еще не ступала нога человеческая, или перед экспедицией, изучающей еще неисследованные страны, — вот, что сулит нам радиотелескопия, новая область применения радио, в которой уже в настоящее время мы имеем довольно значительные успехи.
Говоря о передаче изображений на расстоянии, надо отмечать здесь две задачи:
1) Передачу неподвижных изображений: рисунков, чертежей и фотографий.
2) Передачу, которая должна дать на экране приемного аппарата движущееся изображение (как в кино) того, что происходит перед передающим аппаратом.
Для разрешения второй, более сложной задачи было предложено несколько методов. В этой области имеется несколько русских изобретений. В лабораториях построены соответствующие аппараты. Однако, нужно сказать, что работы в этой области еще не вышли из стен в лаборатории. Очевидно, понадобится еще ряд лет для усовершенствования этих приборов, пока они не получат вполне пригодный для практики вид.
Передачу же неподвижных изображений можно считать практически осуществленной. Здесь тоже были предложены разные методы, но, насколько нам известно, наиболее практически пригодным оказался метод французского изобретателя Белена. По крайней мере, имеются сведения, что во Франции это изобретение эксплоатируется уже коммерческим образом. В Париже в настоящее время открыты 16 контор, через которые частная публика может посылать чертежи, рисунки, письма и т. п.
Настоящая статья описывает принцип действия аппарата Белена. Материалом послужила статья J. Boyer'a в журн. "La nature" от марта 1922 г. и оригинальная статья Белена в журнале "Popular Radio" от августа 1924 г.
Метод Белена применим для передачи по проволоке и по радио.
I. Передача рисунков без полутонов.
Передача. Проще всего разрешается задача передачи таких изображений, которые состоят из ряда линий без полутонов и теней (чертежи, письма, штриховые рисунки). Точки рисунка по очереди, одна за другой, воздействуют на передающий аппарат, при чем весь вопрос сводится к тому, чтобы темным точкам рисунка соответствовали бы посылки волн с передающей антенны (или тока, если передача производится по проводам).
Подлежащее передаче изображение предварительно фотографируется на бумагу, покрытую особым светочувствительным слоем, который становится растворимым в тех местах, которые подверглись действию света. Вынув эту фотографию из печатной рамки, погружают ее в теплую воду, благодаря чему светочувствительный слой растворяется в тех местах, которым соответствуют светлые места рисунка. Таким образом, рисунок получается рельефным: темным местам рисунка соответствуют выпуклости, а светлым — впадины. Приготовленный таким образом рисунок накладывают на цилиндр M (рис. 3) лицевой стороной наружу. Рычажок, закрепленный на шарнире P, опирается своим острием O на поверхность рельефного рисунка. При вращении цилиндра острие O скользит по поверхности рисунка. А так как цилиндр, кроме вращательного движения, имеет еще поступательное движение вдоль своей оси, то острие описывает кривую на поверхности цилиндра, поочередно "нащупывая" одну точку рисунка за другой (вспомните движение иголки по грамофонной пластинке или движение резца токарного станка) последовательно, то взбираясь на "бугорки", то углубляясь во впадины рельефного рисунка.
Контакт N входит в цепь радиопередатчика, не изображенного на рисунке, и играет роль радиотелеграфного ключа: когда он замкнут, — антенна излучает, а когда он разомкнут (такое положение изображено на рисунке), — излучение прекращается. Замкнут-ли в данный момент контакт N, или разомкнут, — зависит от того, где в данный момент находится острие O рычага: на "бугорке" или во впадине рельефа.
Действительно, в те моменты, когда острие находится во впадине рельефа (такое положение изображено на рисунке 2 и 3), рычажок находится в таком положении, что он замыкает контакт Q, благодаря чему ток от батареи и получает возможность пройти через обмотку электро-магнита R, который притягивает к себе якорек K. Приближаясь к магниту, якорек размыкает контакт N и тем самым прекращает излучение антенны. Таким образом, когда острие находится во впадине рельефа (что соответствует светлой точке рисунка), антенна не излучает. Волны излучаются только в те моменты, когда острие рычажка попадает на бугорок (темная точка рисунка), ибо при таком положении рычажка (такое положение изображено на рис. пунктирными линиями) размыкается контакт L: ток через обмотки электромагнита прекращается, и якорек, не испытывая больше на себе действия магнита, отходит под влиянием пружинки вправо, замыкая при этом контакт N; цепь передатчика замыкается — антенна излучает. Итак, антенна излучает только в те моменты, когда острие "нащупывает" темные точки рисунка (бугорки) и, как только цилиндр при своем вращении подставит под острие светлую точку рисунка (впадину), излучение прекращается. Этот момент яснее изображен на рис. 2.
Приемник. На приемной станции имеется такой же вращающийся цилиндр A (рис. 3). Этот цилиндр покрывается фотографической светочувствительной бумагой, обладающей, как известно, тем свойством, что она чернеет в тех местах, которые подвергаются действию света. Цилиндр помещается в непроницаемом для света ящике, в котором имеется маленькое отверстие i; свет может проникнуть в ящик только через это отверстие. Заметим, что это отверстие устроено таким образом, что луч света, пройдя через него, может осветить только одну очень маленькую точку бумаги, как раз ту, которая в данный момент находится против отверстия.
Самое главное условие правильности действия прибора заключается в том, чтобы оба цилиндра как на приемной, так и на передающей станции двигались соверщенно синхронно, т. е. с одинаковой скоростью, так, чтобы та точка, которая в данный момент находится против отверстия и та точка рельефа, которая находится под острием, геометрически соответствовали бы друг другу.
Каким образом достигается такая синхронизация, будет сказано ниже.
Все устройство приемника сводится к тому, чтобы отверстие i освещалось как раз в те мгновения, когда острие передатчика находится на бугорке рельефа. Достигается это следующим образом: в приемнике имеется лампа S, лучи света которой собираются чечевицей B (двояко-выпуклым стеклом) и направляется на крошечное зеркальце Z. Отраженный зеркалом луч (зайчик) может осветить отверстие ящика i, только пройдя через отверстие в непрозрачной пластинке C и через чечевицу D. Это возможно только при определенном "рабочем" положении зеркальца, именно тогда, когда оно расположено так, что направляет отраженный луч прямо на отверстие в пластинке C. При всяком другом "нерабочем" положении зеркальца, отраженный луч встречает непрозрачную пластинку и не может осветить отверстия i ящика.
Это зеркальце вместе с двумя тонкими проволочками, к которым оно прикреплено, составляет главную часть гальванометра Einthoven'a. Этот гальванометр обладает тем свойством, что, когда через проволочки проходит ток, то они отклоняют зеркальце от его нормального положения. Гальванометр устанавливается таким образом, что при прохождении тока через проволочки зеркальце Z отклоняется так, что отраженный луч как раз направляется на отверстие пластинки C. С прекращением тока, зеркальце возвращается в нормальное "нерабочее" положение, при котором отраженный луч встречает непрозрачную пластинку C. Концы проволочек присоединяются к обыкновенному радиоприемнику, вместо телефона.
Итак, в тот момент, когда цилиндр передатчика подставляет под острие O темные точки рисунка (бугорки), передающая антенна излучает волны, которые, дойдя до приемной станции, вызывают в приемнике электрический ток, при этом зеркальце отклоняется так, что отраженный луч, получив возможность пройти через отверстие в пластинке C, попадает на отверстие ящика и освещает ту точку светочувствительной бумаги, которая в данный момент находится против отверстия. Эта точка (так как она подверглась влиянию света) получится черной. Когда-же острие в передатчике попадает на светлую точку рисунка (впадину), излучение антенны прекращается, и, следовательно, прекращается и ток в приемнике; зеркальце возвращается в нормальное положение, отклоняя при этом отраженный луч так, что он теперь не может уже осветить ту точку светочувствительной бумаги, которая находится в данный момент против отверстия ящика. Эта точка останется белой, ибо она не подверглась действию света.
Таким образом, темным точкам передаваемого рисунка будут соответствовать темные точки на светочувствительной бумаге приемника, а светлым — светлые. А так как оба цилиндра вращаются синхронно, то светлые и темные точки расположатся совершенно одинаково, и на светочувствительной бумаге получится точная копия переданного рисунка.
