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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Speichern eines einem
Diapositivabtaster entnommenen elektrischen Signals eines Diapositivs zur späteren
Wiedergabe mit einem Fernsehempfänger mit einer normgerechten Zeilen- und Bildablenkung.
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Es sind verschiedene Verfahren zum Speichern eines elektrischen Signals
bekannt. Eines davon ist die Aufzeichnung auf Band, Platte oder ähnlichen Gebilden,
die jedoch wegen der verfahrensbedingten mechanischen Bewegung einem hohen Verschleiß
unterliegen, insbesondere dann, wenn Signale mit sehr hohen Frequenzen, z. B. Fernsehsigaale,
aufgezeichnet werden sollen.
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Ferner sind statische Speicher bekannt, die elektrische Signale in
binären Speicherelementen digital speichern, wobei jedoch bei der Speicherung eines
Signals mit sehr hohen Frequenzen, z. B. eines Fernsehbildes, eine große Zahl von
Verbindungsleitungen und eine äußerst komplizierte Anwählvorrichtung für die Adressen
der einzelnen Bildpunkte erforderlich sind.
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Die Nachteile der genannten Vorrichtungen bestehen insbesondere darin,
daß sie störanfällig und teuer sind.
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Es ist für Rechenmaschinen eine Speichervorrichtung bekannt (USA.-Patentschrift
2928 938), bei der ein impulsförmiges Signal dem Eingang einer Verzögerungseinrichtung
zugeführt und das deren Ausgang entnommene verzögerte Signal durch Vergleich mit
Taktimpulsen regeneriert und an den Eingang der Verzögerungseinrichtung zurückgeführt
wird, so daß das Signal beliebig oft die Verzögerungseinrichtung durchläuft und
wegen der unterbrochenen Wiederkehr jederzeit wieder herausgreifbar ist.
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Andererseits sind Diapositivabtaster bekannt, bei denen das Diapositiv
mit einem Elektronenstrahl in Zeilen- und Bildablenkrichtung mit normgerechter Geschwindigkeit
abgetastet wird, d. h. in gleicher Weise, wie das Raster bei der Wiedergabe auf
dem Bildschirm der Bildröhre entsteht. Diese Diapositivabtaster sind sehr aufwendig,
denn sie benötigen einen komplizierten Impulsgemischgenerator, um die Verkopplung
zwischen Zeilen- und Bildablenkfrequenz zu gewährleisten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Speicherung eines einem
Diapositivabtaster mit geringem Aufwand entnommenen elektrischen Signals mit einem
ohne mechanisch bewegte Teile arbeitenden Speicher zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Einrichtung
zur Abtastung des Diapositivs in Zeilenablenkrichtung mit einem ablenkbaren Lichtpunkt
bzw. Elektronenstrahl und durch eine Einrichtung zur Verschiebung des Diapositivs
in Bildablenkrichtung, wobei die Abtastung jeder Zeile mit der gleichen Geschwindigkeit
wie in dem Fernsehempfänger erfolgt, jedoch mit Pausen zwischen den Abtastungen
jeweils zweier zeitlich aufeinanderfolgender Zeilen, wobei die Dauer jeder Pause
bei Verwendung eines mit Zeilensprung arbeitenden Fernsehempfängers gleich der Dauer
eines normgerechten um die Dauer einer halben Zeile verkürzten Halbbildes und bei
Verwendung eines ohne Zeilensprung arbeitenden Fernsehempfängers gleich der Dauer
eines normgerechten vollständigen Bildes ist, wobei ferner die Verschiebungsdauer
des Diapositivs in Bildablenkrichtung gleich der Abtastdauer des ganzen Diapositivs
einschließlich aller Pausen ist und wobei ferner das dem Diapositivabtaster entnommene
elektrische Signal nach Digitalisieren und Codieren mittels PCM dem Eingang einer
Verzögerungseinrichtung, deren Verzögerungszeit gleich der Dauer eines normgerechten
vollständigen Bildes ist, zugeführt und das deren Ausgang entnommene verzögerte
PCM-Signal durch Vergleich mit von den für das Codieren verwendeten Impulsen abgeleiteten
Taktimpulsen regeneriert und an den Eingang der Verzögerungseinrichtung zurückgeführt
wird.
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Eine gleichmäßige zeitliche Abhängigkeit der Taktimpulse von den
Impulsen des PCM-Signals wird dadurch erreicht, daß die Taktimpulse durch Differenzieren
der Vorderflanken der für das Codieren verwendeten Impulse oder aber mittels eines
durch die Vorderflanken der für das Codieren verwendeten Impulse gesteuerten monostabilen
Multivibrators entstehen.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird das verzögerte
PCM-Signal mit den Taktimpulsen in einer Vergleichsstufe derart verglichen, daß
ein Signal entsteht, das immer nur dann einen Impuls aufweist, wenn ein Taktimpuls
und ein Impuls des verzögerten PCM-Signals gleichzeitig vorhanden sind. Die Vergleichsstufe
kann z. B. ein UND-Gatter enthalten.
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Die Wiederherstellung von Impulsen, die - von der Verzögerung abgesehen
- denen des PCM-Signals entsprechen, läßt sich dadurch erreichen, daß die von der
Vergleichsstufe gelieferten Impulse mittels eines Impulsformers in Impulse umgeformt
werden, deren Vorderflanken mit den Vorderflanken der von der Vergleichsstufe gelieferten
Impulse zeitlich übereinstimmen und deren Dauer gleich der Dauer der für das Codieren
verwendeten Impulse ist.
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Dabei kann der Impulsformer einen von der Vorderflanke der von der
Vegleichsstufe gelieferten Impulse gesteuerten monostabilen Multivibrator oder aber
einen von der Vorderflanke der von der Vergleichsstufe gelieferten Impulse und von
der Rückflanke der für das Codieren verwendeten Impulse gesteuerten bistabilen Multivibrator
enthalten.
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Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin,
daß die für das Codieren verwendeten Impulse durch Vervielfachen der Frequenz der
für das Digitalisieren verwendeten Impulse gewonnen werden.
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Die Verzögerungseinrichtung ist zweckmäßigerweise eine Ultraschallverzögerungsleitung
mit vor-und nachgeschalteten Signalwandlern, wobei als Schallübertragungsbahn ein
dünnes Metallband oder ein Metalldraht dient. Es kann aber auch eine dünne Platte
verwendet werden, die vom Schall in Zickzackform durchlaufen wird. Um größere Verzögerungszeiten
zu erreichen, die außerdem auf verschiedene Größen umschaltbar sind, ist es günstig,
wenn die Verzögerungseinrichtung aus mehreren in Serie liegenden, mit vor- und nachgeschalteten
Signalwandlern versehenen Ultraschallverzögerungsleitungen besteht und daß zwischen
den Ultraschallverzögerungsleitungen Verstärker und/oder Impulsregenerierstufen
angeordnet sind. In diesem Fall ist es Zweckmäßig, daß mehrere Platten übereinander,
jedoch durch eine Ultraschallisolation akustisch voneinander getrennt, gestapelt
und über Signalwandler, Verstärker und/oder Regenerierstufen in Serie geschaltet
sind.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen
insbesondere
darin, daß mit einer Speicheranordnung, die keine dem Verschleiß unterworfenen beweglichen
Teile enthält, das Signal eines auf einfache Weise aufgebauten Diapositivabtasters
gespeichert und dann beliebig oft und lange als stehendes Bild auf einem Fernsehempfänger
wiedergegeben werden kann.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 ein Blockschaltbild der
erfindungsgemäßen Anordnung, F i g. 2 Diagramme mit den in F i g. 1 auftretenden
Impulsen, Fig. 3 eine Ausführungsform der Verzögerungseinrichtung und F i g. 4 in
schematischer Darstellung das zeilenweise Aneinanderfügen der Signale in der Verzögerungseinrichtung.
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Das zu speichernde Signal, z. B. das analoge Signal eines Diapositivabtasters,
wird zunächst in ein Digitalsignal, z. B. eine Impulsfolge mit einer Wiederholungsfrequenz
von 10 MHz, die mit dem Analogsignal in der Amplitude moduliert ist, umgewandelt.
In einem Vervielfacher wird eine Impulsfolge 1, z. B. mit einer Wiederholungsfrequenz
von 50 MHz, erzeugt, die für das Codieren verwendet wird, wobei das PCM-Signal 2
entsteht. Dieses unterscheidet sich von der Impulsfolge 1 dadurch, daß an bestimmten,
von dem Amplitudenverlauf des zu speichernden Analogsignals abhängigen Stellen einzelne
Impulse fehlen.
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Dieses PCM-Signal 2 gelangt zum Eingang der Verzögerungseinrichtung
7, wo es in einem Signalwandler 11 in ein Ultraschallsignal umgewandelt wird, das
die Verzögerungseinrichtung 7 durchläuft.
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Am Ende dieser Einrichtung 7 befindet sich ein weiterer Signalwandlerll,
der das Ultraschallsignal in ein elektrisches Signal 3 zurückverwandelt, das auf
Grund von Verzerrungen und äußeren Störeinflüssen mehr oder weniger von der Impulsform
des PCM-Signals 2 abweicht. Es läßt sich aber auf jeden Fall noch erkennen, wo die
einzelnen Impulse des PCM-Signals waren.
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Um ein solches verzerrtes Signal 3 weiter verwenden zu können - entweder
zur Rückführung in das ursprüngliche Analogsignal oder zur weiteren Speicherung
in der Verzögerungseinrichtung 7 - muß es regeneriert werden, d. h. es muß ein Signal
6 geschaffen werden, das dem PCM-Signal 2 - abgesehen von der Verzögerung - gleicht.
Hierfür wird das verzögerte PCM-Signal 3 nach einer Verstärkung in einem Verstärker
8 in einer Vergleichsstufe 9, die z. B. aus einem UND-Gatter bestehen kann, mit
Taktimpulsen 4 verglichen, die aus der Impulsfolge 1 abgeleitet werden, z. B. durch
Differenzieren der Vorderflanken der Impulsfolge 1 oder mittels eines monostabilen
Multivibrators, der von besagten Vorderflanken gesteuert wird. Wegen der unbestimmten
Phasenlage, die das verzögerte PCM-Signal 3 gegenüber der Impulsfolge 1 hat, ist
es zweckmäßig, durch ein Phasendrehglied oder eine sonstige für eine variable Verzögerung
geeignete Anordnung die Taktimpulse 4 um mindestens die halbe Dauer eines Impulsabstandes
verschiebbar zu machen, um sie mit den Impulsen des verzögerten PCM-Signals 3 in
zeitliche Übereinstimmung bringen zu können. Die Vergleichsstufe 9 liefert eine
Impulsfolge 5, die immer nur dann einen Impuls aufweist, wenn ein Taktimpuls 4 und
ein Impuls des verzögerten PCM-Signals 3 gleichzeitig vorhanden sind.
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Diese Impulsfolge 5 gelangt zu einem Impulsformer 10, der ein monostabiler
oder ein bistabiler Multivibrator sein kann, wobei die Vorderflanken der nunmehr
entstehenden Impulse 6 von den Vorderflanken der Impulse 5 gesteuert werden. Die
Rückflanken der Impulse 6 ergeben sich bei einem monostabilen Multivibrator durch
dessen Zeitkonstantenglied und bei einem bistabilen Multivibrator aus der Rückflanke
der Impulse 1, die aber ebenso verzögert werden müssen wie die Taktimpulse 4. Vom
Ausgang des Impulsformers 10 gelangt das Signal 6, das in bezug auf die zeitlichen
Abstände der einzelnen Impulse genau mit dem PCM-Signal 2 übereinstimmt, diesem
gegenüber jedoch um die Verzögerungszeit der Verzögerungseinrichtung 7 später erscheint,
zum Eingang dieser Einrichtung 7 zurück, um abermals verzögert zu werden. Dieser
Vorgang wiederholt sich beliebig oft.
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Soll die Wiedergabe der gespeicherten Signale mit einem ohne Zeilensprung
arbeitenden Fernsehempfänger erfolgen, muß zwischen den Abtastungen jeweils zweier
aufeinanderfolgender Zeilen eine Pause von der Dauer eines normgerechten vollständigen
Bildes liegen. Da andererseits die Verzögerungszeit der Verzögerungseinrichtung
7 ebenfalls gleich dieser Dauer ist, ergibt sich, daß das Signal z. B. der Zeile
15 gerade die Verzögerungseinrichtung einmal durchlaufen hat, wenn die Zeile 16
abgetastet wird. Das Signal dieser Zeile 16 setzt sich in der Verzögerungseinrichtung
unmittelbar hinter das Signal der Zeile 15, wie in F i g. 4 a schematisch dargestellt
ist. Beim Abtastbeginn der Zeile 17 sind die Signale der Zeilen 15 und 16 wiederum
einmal durch die Verzögerungseinrichtung gelaufen, so daß sich das Signal der Zeile
17 an das der Zeile 16 anschließt. Das setzt sich fort, bis das ganze Diapositiv
vollständig abgetastet und die Verzögerungseinrichtung mit den Signalen der einzelnen
Zeilen aufgefüllt ist, und zwar in der gleichen Weise wie bei einer normgerechten
Abtastung des Diapositivs. Beim Entnehmen der Signale aus der Verzögerungseinrichtung
folgt ohne Pausen eine Zeile nach der anderen, so daß die Wiedergabe mit einem normgerechten
- in diesem Fall ohne Zeilensprung arbeitenden - Fernsehempfänger möglich ist.
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Soll die Wiedergabe der gespeicherten Signale mit einem mit Zeilensprung
arbeitenden Fernsehempfänger erfolgen, muß zwischen den Abtastungen jeweils zweier
aufeinanderfolgender Zeilen eine Pause von der Dauer eines normgerechten um die
Dauer einer halben Zeile verkürzten Halbbildes liegen. Dadurch ergibt sich, daß
das Signal z. B. der Zeile 16 etwa die Hälfte der Verzögerungseinrichtung durchlaufen
hat, wenn die Zeile 17 abgetastet wird.
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Erst beim Abtastbeginn der Zeile 18 hat das Signal der Zeile 16 die
Verzögerungseinrichtung vollständig durchlaufen, so daß das Signal der Zeile 18
sich an das der Zeile 16 anschließt, während an das Signal der Zeile 17 sich das
der Zeile 19 anschließt. Es werden also alle geradzahligen und alle ungeradzahligen
Zeilen in getrennten Gruppen aneinandergefügt, so daß beim Entnehmen der Signale
eines ganzen Diapositivs eine Zeilenfolge entsteht, die geeignet ist, in einem normgerechten
mit Zeilensprung arbeitenden Fernsehempfänger wiedergegeben zu werden.
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In allen Fällen wird das Diapositiv in Bildablenkrichtung so langsam
verschoben, daß die Verschiebungsdauer gleich der Abtastzeit aller Zeilen zuzüglich
der Gesamtzeit aller Pausen ist, bei einem Fernsehempfänger mit Zeilensprung, 625
Zeilen und 25 Bildern pro Sekunde also 12,5 Sekunden.
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Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Speichern eines einem Diapositivabtaster
entnommenen elektrischen Signals eines Diapositivs zur späteren Wiedergabe mit einem
Fernsehempfänger mit einer normgerechte Zeilen- und Bildablenkung, g e k e n n -zeichnet
durch eine Einrichtung zur Abtastung des Diapositivs in Zeilenablenkrichtung mit
einem ablenkbaren Lichtpunkt bzw. Elektronenstrahl und durch eine Einrichtung zur
Verschiebung des Diapositivs in Bildablenkrichtung, wobei die Abtastung jeder Zeile
mit der gleichen Geschwindigkeit wie in dem Fernsehempfänger erfolgt, jedoch mit
Pausen zwischen den Abtastungen jeweils zweier zeitlich aufeinanderfolgender Zeilen,
wobei die Dauer jeder Pause bei Verwendung eines mit Zeilensprung arbeitenden Fernsehempfängers
gleich der Dauer eines normgerechten um die Dauer einer halben Zeile verkürzten
Halbbildes und bei Verwendung eines ohne Zeilensprung arbeitenden Fernsehempfängers
gleich der Dauer eines normgerechten vollständigen Bildes ist, wobei ferner die
Verschiebungsdauer des Diapositivs in Bildablenkrichtung gleich der Abtastdauer
des ganzen Diapositivs, einschließlich aller Pausen ist und wobei ferner das dem
Diapositivabtaster entnommene elektrische Signal nach Digitalisieren und Codieren
mittels PCM (2) dem Eingang einer Verzögerungszeit gleich der Dauer eines normgerechten
vollständigen Bildes ist, zugeführt und das deren Ausgang entnommene verzögerte
PCM-Signal (3) durch Vergleich mit von den für das Codieren verwendeten Impulsen
(1) abgeleiteten Taktimpulsen (4) regeneriert und an den Eingang der Verzögerungseinrichtung
zurückgeführt wird.
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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktimpulse
(4) durch Differenzieren der Vorderflanken der für das Codieren verwendeten Impulse
(1) entstehen.
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3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktimpulse
(4) mittels eines durch die Vorderflanken der für das Codieren verwendeten Impulse
(1) gesteuerten monostabilen Multivibrators entstehen.
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4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das verzögerte PCM-Signal (3) mit den Taktimpulsen (4) in einer Vergleichsstufe
(9) derart verglichen wird, daß ein Signal (5) entsteht, das immer nur dann einen
Impuls aufweist, wenn ein Taktimpuls (4) und ein Impuls des verzögerten PCM-Signals
(3) gleichzeitig vorhanden sind.
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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsstufe
(9) ein UND-Gatter enthält.
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6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die von der Vergleichsstufe (9) gelieferten Impulse (5) mittels eines Impulsformers
(10) in Impulse (6) umgeformt werden, deren Vorderflanken mit den Vorderflanken
der von der Vergleichsstufe (9) gelieferten Impulse (5) zeitlich - übereinstimmen
und deren Dauer gleich der Dauer der für das Codieren verwendeten Impulse (1) ist.
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7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsformer(10)
einen von der Vorderflanke der von der Vergleichsstufe (9) gelieferten Impulse (5)
gesteuerten monostabilen Multivibrator enthält.
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8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsformer(10)
einen von der Vorderflanke der von der Vergleichsstufe (9) gelieferten Impulse (5)
und von der Rückflanke der für das Codieren verwendeten Impulse (1) gesteuerten
bistabilen Multivibrator enthält.
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9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die für das Codieren verwendeten Impulse (1) durch Vervielfachen der Frequenz
der für das Digitalisieren verwendeten Impulse gewonnen werden.
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10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verzögerungseinrichtung eine Ultraschallverzögerungsleitung (7) mit vor-
und nachgeschalteten Signalwandlern (11) ist.
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11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als
Schallübertragungsbahn ein dünnes Metallband oder ein Metalldraht dient.
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12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als
Schallübertragungsbahn eine dünne Platte (12) dient, die vom Schall in Zickzackform
(14) durchlaufen wird.
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13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verzögerungseinrichtung aus mehreren in Serie liegenden, mit vor- und nachgeschalteten
Signalwandlern (11) versehenen Ultraschallverzögerungsleitungen (7) besteht.
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14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
den Ultraschallverzögerungsleitungen (7) Verstärker (8) und/oder Impulsregenerierstufen
(9, 10) angeordnet sind.