Einrichtung zur Beseitigung von Verzeichnungsfehlern bei Bildzerlegern mit Mehrfachspirale. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Beseitigung von Verzeichnungsfehlern bei Bildzerlegern mit Mehrfachspirale, bei denen zwecks Erzielung des Zeilensprung- verfahrens ein kontinuierlich bewegter Film abgetastet wird.
Bei Fernsehsendungen mit derartigen Zerlegergeräten macht sich in einem Bildempfänger mit Kathodenstrahl röhren die trapezförmige Verzeichnung des Bildfeldes störend bemerkbar, die dadurch entsteht, dass die äussere Spirale einen grö sseren Durchmesser besitzt als die innere Spi rale, und dass daher die Zeit, die ein Punkt der äussern Spirale braucht, um die recht eckige Bildfläche zu durchlaufen, kürzer ist als die Zeit, die ein Punkt der innern Spi rale braucht.
Um diesen Fehler zu kompensieren, hat man vorgeschlagen, die Achse der Abbil dungsoptik gegen die Zerlegerscheibe zu nei gen und auf diesem Wege auf der Zerleger- scheibe ein trapezförmig verzerrtes Bild zu erzeugen. Eine solche Anordnung führt jedoch zu grossen konstruktiven Schwierigkeiten.
Es hat sich auch gezeigt, dass es nicht so sehr die trapezförmige Wiedergabe des Bil des auf der Empfangsseite ist, die stört, als der Umstand, dass die benachbarten Zeilen des Zeilensprungbildes verschieden lang sind, und dass daher Punkte, die gleiche oder an nähernd gleiche Helligkeitswerte haben soll ten, nicht genau nebeneinanderliegen, so dass das Bild unscharf wirkt.
Gemäss der Erfin dung ist eine ruhende Optik vorgesehen, die dem Bild im Bereich der Aussenspirale eine grössere Ausdehnung in Zeilenrichtung gibt als im Bereich der Innenspirale, so dass die verschiedenen Längen benachbarter Zeilen des Zeilensprungbildes in Fortfall kommen. Die optische Einrichtung kann aus einer Zy linderlinse oder noch besser aus einer sphä rischen Linse bestehen. Dabei kann die ge ringe trapezförmige Verzeichnung des Ge samtbildes beibehalten werden, da sie prak tisch kaum bemerkbar ist.
In der beiliegenden Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegen standes dargestellt. Die Spirallochscheibe 1 der Fig. 1 dient zur Herstellung eines Zeilensprungbildes und arbeitet mit einer an sich bekannten, nicht dargestellten Blendenscheibe zusammen, die abwechselnd je eine der beiden Spiralloch- reihen ? und 3 freigibt. Das zu übertragende Filmbild wird kontinuierlich über die Scheibe hinwegbewegt, so dass sich eine zweimalige Abtastung jedes Bildes ergibt.
Auf der Wie dergabeseite entsteht dann ein Bild, das aus zwei ineinandergreifenden Teilbildern zu sammengesetzt ist. Dieses Bild ist jedoch unscharf, wenn es empfangsseitig durch eine Kathodenstrahlröhre aufgebaut wird, weil die Öffnungen der innern Spirale 2 die be treffenden Zeilen des abzutastenden Bildes langsamer durchlaufen als die Öffnungen der äussern Spirale. Wenn nun im Zeilensprung- bild Zeilen, die von der innern Spirale er zeugt werden, unmittelbar solchen Zeilen benachbart. sind, die von der äussern Spirale stammen und die annähernd denselben Bild inhalt haben, ergeben sich unscharfe Bilder mit einem gezackten Bildrand, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.
Die Stellen mit glei chem oder ähnlichem Bildinhalt, die unmit telbar nebeneinanderliegen sollen, sind zuein ander versetzt. Eine gerade senkrechte Linie erscheint zum Beispiel als gebrochene Linie 4.
Dieser Übelstand kann durch eine Optik behoben werden, die das Bild im Bereich der äussern Spirale derart in Richtung der Zei lenlänge auseinanderzieht, dass gleiche Zei lenlängen von der innern und äussern Spirale im gleichen Zeitraum überstrichen werden. Ein Ausgleich der Trapezform des Bildes findet hierdurch nicht statt. Es wird jedoch die Unschärfe des Bildes vollkommen be seitigt.
Statt das Bild im Bereich der äussern Spi rale in einer Richtung auseinanderzuziehen, kann das Bild im Bereich der innern Spirale in derselben Richtung zusammengedrängt werden, oder beides kann gleichzeitig ange wendet werden. Nach Fig. 3 und 4 ist vor dem Filmfenster 5 eine Zylinderlinse 6 an geordnet. Diese Linse befindet sich nur in dem Teil des Strahlenganges, der das Bild auf der äussern Spirale erzeugt. Da es unter Umständen schwierig ist, eine Zylinderlinse mit der geeigneten schwachen Krümmung her zustellen, werden zwei Linsen benutzt, deren Krümmungsradien um einen kleinen Be trag voneinander abweichen.
Bei einer der artigen Anordnung ist auch der Lichtverlust bei beiden Bildabtastungen annähernd der gleiche. Wird nur eine Linse verwendet, so ist es zweckmässig, den Bildteil der innern Spirale zusammenzudrängen, da hierdurch eine kleine Erhöhung der Lichtintensität in diesem Bildteil entsteht und die Schwä chung des Lichtes durch den Glaskörper nicht so sehr ins Gewicht fällt.
Die Linse wird zweckmässig möglichst dünn ausgeführt, damit die in der Mitte des Bildfensters liegende Kante des Glaskörpers möglichst wenig stört. Die nachfolgende Op tik, die das Bild des Films auf der Zerleger- scheibe abbildet, muss eine möglichst gute Tiefenschärfe haben, damit sowohl der Film direkt, als auch mit Zwischenschaltung der Zylinderlinse in der Ebene der Zerleger- scheibe scharf abgebildet wird.
Die Zylin derlinse ist zweckmässigerweise auf einem in Richtung des Strahlenganges verstellbaren Rahmen befestigt, der eine Einstellung der Auseinanderziehung des Bildes auf das ge wünschte Mass in geeigneten Grenzen ermög licht.
Wird nun im Strahlengang der innern Spirale eine sphärische Linse angebracht, so erfolgt die Vergrösserung des Bildfeldes um einen Betrag, der dem Verhältnis der maxi malen Radien der beiden Spiralen entspricht. Hierdurch ist es möglich, die beiden Bild abschnitte nicht nur hinsichtlich der Zeilen länge, sondern auch bezüglich der Zeilen krümmung genau miteinander zur Deckung zu bringen. Es werden also die beim Zei- lensprungverfahren auf der Empfangsseite nebeneinander aufgezeichneten Zeilen gleich lang, und sie erhalten auch auf der Sende seite die gleiche Krümmung, so dass im Emp fangsbild keine Störungen auftreten.
Die durch die sphärische Linse vereinigten Strah len schneiden sich in ein und derselben Ebene, so dass die Nipkowscheibe genau in dieser Ebene angebracht werden kann. Da die Vergrösserung bezw. Verkleinerung des Bildes in dem Abtastbereich nicht nur in Richtung der Zeilen, sondern auch quer dazu erfolgt, muss die Innenspirale der Zerleger- scheibe eine andere Steigung erhalten als die Aussenspirale. Die Höhen der Spiralen haben ebenfalls das Verhältnis der maximalen Radien.
Die sphärische Linse lässt sich mit gerin gem Aufwand korrigieren und ist daher auch in dieser Beziehung der Zylinderlinse über legen.
Fig. 5 zeigt die Anordnung der sphäri schen Linse 11 vor einem Teil des Bild fensters 12. Vor dem andern Teil der Bild fenster befindet sich zweckmässig eine plan parallele Glasplatte 13, die einen gleichen Betrag von Licht absorbiert wie die sphärische Linse, damit die im Empfangsbild nebenein ander liegenden Zeilen bezüglich der Hellig keit gleichwertig sind.
An Stelle der Sammellinse und plan parallelen Platte kann auch eine Kombina tion einer Zerstreuungslinse 14 mit einer planparallelen Platte 15 nach Fig. 6 benutzt werden. Besonders zweckmässig ist eine An ordnung nach Fig. 7, in der eine Zer streuungslinse 16 und eine Sammellinse 17 miteinander kombiniert sind, die beide bei spielsweise auf einer planparallelen Platte 1.8 aufgekittet sind. Es kann auch vorteilhaft sein, die Linsen, die plankonvex bezw. plan konkav ausgebildet sind, mit der Planseite auf eine ebene Platte aufzuschieben, so dass sie bei genügender Genauigkeit der ebenen Flächen aneinander haften.
Device for the elimination of distortion errors in image decomposers with multiple spirals. The invention relates to a device for eliminating distortion errors in image splitters with multiple spirals, in which a continuously moving film is scanned in order to achieve the interlace method.
In television broadcasts with such splitting devices, the trapezoidal distortion of the image field is noticeable in an image receiver with cathode ray tubes, which is caused by the fact that the outer spiral has a larger diameter than the inner spiral, and therefore the time that a point of the The outer spiral needs to traverse the rectangular picture surface is shorter than the time it takes for a point on the inner spiral.
In order to compensate for this error, it has been proposed to incline the axis of the imaging optics towards the splitting disk and in this way generate a trapezoidal distorted image on the splitting disk. However, such an arrangement leads to great structural difficulties.
It has also been shown that it is not so much the trapezoidal reproduction of the image on the receiving end that is disturbing as the fact that the neighboring lines of the interlaced image are of different lengths and that therefore points are the same or approximately the same Brightness values should not be exactly next to each other, so that the image appears blurred.
According to the invention, static optics are provided which give the image a greater extent in the line direction in the area of the outer spiral than in the area of the inner spiral, so that the different lengths of adjacent lines of the interlaced image are eliminated. The optical device can consist of a cylinder lens or even better of a spherical lens. The low trapezoidal distortion of the overall picture can be retained, since it is practically hardly noticeable.
In the accompanying drawings, some embodiments of the subject invention are shown. The spiral perforated disk 1 of FIG. 1 is used to produce an interlaced image and works together with an aperture disk known per se, not shown, which alternately each has one of the two spiral perforated rows? and 3 releases. The film image to be transferred is continuously moved across the pane so that each image is scanned twice.
On the playback side, an image is then created that is composed of two interlocking partial images. However, this image is out of focus when it is built up on the receiving side by a cathode ray tube because the openings of the inner spiral 2 pass through the relevant lines of the image to be scanned more slowly than the openings of the outer spiral. If, in the interlaced image, lines that are generated by the inner spiral are immediately adjacent to such lines. which originate from the outer spiral and which have approximately the same image content, the result is blurred images with a jagged image edge, as shown in FIG.
The areas with the same or similar image content that should be directly next to each other are offset from one another. For example, a straight vertical line appears as a broken line 4.
This deficiency can be remedied by optics that pull the image apart in the direction of the line length in the area of the outer spiral in such a way that the same line lengths are covered by the inner and outer spiral in the same period of time. This does not compensate for the trapezoidal shape of the image. However, the blurring of the image is completely eliminated.
Instead of pulling the image apart in one direction in the area of the outer spiral, the image in the area of the inner spiral can be compressed in the same direction, or both can be used at the same time. According to Fig. 3 and 4, a cylinder lens 6 is arranged in front of the film window 5. This lens is only located in the part of the beam path that creates the image on the outer spiral. Since it may be difficult to produce a cylinder lens with the appropriate weak curvature, two lenses are used whose radii of curvature differ from each other by a small amount.
With such an arrangement, the loss of light in both image scans is also approximately the same. If only one lens is used, it is advisable to squeeze the image part of the inner spiral, as this results in a slight increase in the light intensity in this image part and the weakening of the light by the glass body is not so important.
The lens is expediently made as thin as possible so that the edge of the glass body located in the center of the image window disturbs as little as possible. The subsequent optics, which reproduce the image of the film on the cutting disk, must have as good a depth of field as possible so that the film is displayed in sharp focus both directly and with the interposition of the cylinder lens in the plane of the cutting disk.
The Zylin derlinse is expediently attached to an adjustable frame in the direction of the beam path, which allows setting the expansion of the image to the desired degree within suitable limits.
If a spherical lens is now placed in the beam path of the inner spiral, the image field is enlarged by an amount that corresponds to the ratio of the maximum radii of the two spirals. This makes it possible to bring the two image sections exactly to coincide with one another not only with regard to the line length, but also with regard to the curvature of the lines. The lines recorded next to one another on the receiving side with the interlacing method are therefore of the same length, and they also have the same curvature on the transmitting side, so that no interference occurs in the receiving image.
The beams combined by the spherical lens intersect in one and the same plane, so that the Nipkow disk can be attached precisely in this plane. Since the enlargement respectively. If the image is reduced in the scanning area not only in the direction of the lines, but also transversely thereto, the inner spiral of the splitting disk must have a different pitch than the outer spiral. The heights of the spirals also have the ratio of the maximum radii.
The spherical lens can be corrected with little effort and is therefore superior to the cylindrical lens in this respect as well.
Fig. 5 shows the arrangement of the spherical lens 11 in front of a part of the picture window 12. In front of the other part of the picture window there is expediently a plane parallel glass plate 13 which absorbs an equal amount of light as the spherical lens so that the im Received image adjacent lines are equivalent in terms of brightness.
Instead of the converging lens and plane-parallel plate, a combination of a diverging lens 14 with a plane-parallel plate 15 according to FIG. 6 can also be used. An arrangement according to FIG. 7, in which a scattering lens 16 and a collecting lens 17 are combined, both of which are cemented onto a plane-parallel plate 1.8 for example, is particularly useful. It can also be advantageous to use the lenses that are plano-convex or. are flat and concave, to be pushed with the flat side onto a flat plate so that they adhere to one another with sufficient accuracy of the flat surfaces.