DE2124963B1 - Fernsehabtaster nach dem Lichtpunktsystem - Google Patents

Description

• Es ist zweckmäßig, wenn im Strahlengang zwischen Leuchtschirm der Abtaströhre und einer zur Kompensation vorgesehenen Photozelle eine mit der ersten Optik hinsichtlich der die Strahlenbegrenzung betreffenden optischen Eigenschaften identische zweite Optik angeordnet ist. In manchen Fällen ist es vorteilhaft, im Kompensationsstrahlengang als Lichtstromblende ein System von Blenden derart anzuordnen, daß die durch die Blenden hervorgerufene Vignettierung praktisch identisch ist mit der durch die Eigenschaften der ersten Optik im Abtaststrahlengang bewirkten Vignettierung. Es werden also hierbei auch die Vignettierungsfehler ausgeglichen, welche durch die zwischen transparenter Bildvorlage und Photokathode üblicherweise angeordnete Kondensor-Optik bedingt sind. Auch können hierbei die Fehler ausgeglichen werden, welche davon herrühren, daß die Stärke des in der Photokathode der Photozelle ausgelösten Stromes vom Eintrittswinkel des auf die Photokathode auftreffenden Lichtstromes abhängt. Eine weitere Verbesserung läßt sich erzielen, wenn im Kompensationsstrahlengang als Lichtstromblende ein System von Blenden derart angeordnet ist, daß die durch die Blenden hervorgerufene Vignettierung praktisch identisch ist mit der durch die Eigenschaften des gesamten Abtaststrahlenganges bedingte Vignettierung.
• Im nachstehenden wird die Erfindung in Verbindung mit den ein Ausführungsbeisipel darstellenden Figuren beschrieben. Hierbei sind alle zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Einzelheiten weggelassen worden. Einander entsprechende Teile sind in den Figuren in gleicher Weise bezeichnet. Es zeigt Fig. 1 das erfindungsgemäß ausgebildete optische System eines Lichtpunktabtasters, F i g. 2 als Detail eine Variante des erfindungsgemäß ausgebildeten optischen Systems nach Fig. 1, Fig.3 als Detail eine weitere Variante des erfindungsgemäß ausgebildeten optischen Systems nach Fig. 1.
• Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgeführten Systems für Fernsehabtaster nach dem Lichtpunktsystem bezeichnet 1 die Abtaströhre, auf deren Leuchtschirm 2 von einem (nicht dargestellten) Elektronenstrahl in an sich bekannter Weise Zeile für Zeile ein rechteckförmiges Raster geschrieben wird. Das Raster wird mit Hilfe der symbolisch angedeuteten Optik 3 scharf in die Ebene 4 abgebildet. In dieser Ebene befindet sich die zu übertragende transparente Bildvorlage, also beispielsweise die Schicht eines Dias oder eines Filmes. Der durch die transparente Bildvorlage hindurchtretende Teil des Lichtstromes wird über die Kondensorlinse 5 der photoempfindlichen Schicht einer Photozelle 6 zugeführt, und zwar wird von der Kondensorlinse 5 die Aperturblende 3' eines Objektivs 3 auf die Photoschicht der Photozelle 6 abgebildet. Die auf die photoempfindliche Schicht der Photozelle 6 auftreffenden Lichtquanten werden in elektrische Ströme umgewandelt, die als Bildsignale dem Fernsehsender zugeführt werden und deren jeweilige Intensität proportional der Transparenz der jeweils abgetasteten Stelle der Bildvorlage ist. Der optische Strahlengang ist für den Punkt 7 des Rasters eingezeichnet.
• Ein auf der Oberseite verspiegelter teildurchlässiger Spiegel 9 ist derart angeordnet, daß der von ihm reflektierte Teil des Lichtstromes in der angegebenen Weise zur Photozelle 6 geleitet wird, während 10 ovo des Lichtstromes durchgelassen werden, durch die Blende 10 hindurchtreten und auf der photoempfindlichen Schicht der Photozelle 11 auftreffen. Die auf der photoempfindlichen Schicht der Photozelle 11 auftreffenden Lichtquanten werden in elektrische Ströme umgewandelt, die zur Korrektur der von der Photozelle 6 abgegebenen Ströme bzw. zur Kompensation von störenden Bildfehlern benutzt werden. Die Blende 10 ist identisch mit dem Spiegelbild der Eintrittspupille des Objektivs 3; daher sind sowohl der Strahlengang 12 für Abtastzwecke als auch der Strahlengang 13 für Kompensationszwecke räumlich identisch.
• Befinden sich nun im Raum zwischen Leuchtschirm 2 und Spiegel 9 Staubteilchen oder Kratzer (z. B. auf der Oberfläche des Spiegels oder der Abtaströhre), so werden dadurch beide Lichtströme 12 und 13 in gleicher Weise beeinflußt, und es kann somit eine elektrische Kompensation dieser von Staub oder Kratzern hervorgerufenen Bildfehler bewirkt werden. Hierdurch ist es möglich, daß diese Fehler im Fernsehbild nicht mehr sichtbar sind.
• F i g. 2 zeigt eine Variante der in F i g. 1 dargestellten optischen Anordnung, die sich insbesondere zur Beseitigung der durch Vignettierungsfehler verursachten Bildverfälschungen eignet. Diese Vignettierung tritt beispielsweise am vorderen als auch am hinteren Fassungsrand 3" des Objektivs 3 auf. Im Kompensationsstrahlengang 13 ist ein gleiches Objektiv 14 mit gleicher Aperturblende angeordnet. Daher ist der Kompensationsstrahlengang mit der gleichen Vignettierung behaftet wie der Abtaststrahlengang, und es erfolgt so automatisch eine Kompensation der Vignettierung.
• In F i g. 3 ist eine weitere Variante dargestellt, welche es ermöglicht, den am Objektiv 3 auftretenden Vignettierungsfehler des Abtaststrahlenganges 12 durch eine Blendenanordnung 15 zu kompensieren.
• Die Blendenanordnung 15 stellt ein System von drei Blenden ohne Linsen dar und ist an Stelle des Objektivs 14 der Ausführung nach F i g. 2 in den Kompensationsstrahlengang 13 zum Spiegel 9 und der (nicht dargestellten) Photozelle 11 eingeschaltet. Das Blendensystem ist derart ausgebildet, daß es den Kompensationslichtstrom mit der gleichen Vignettierung ausblendet wie das in den Abtaststrahlengang 12 eingeschaltete Objektiv 3. Auf ähnliche Weise ist es möglich, nicht nur die Vignettierung des Objektivs, sondern eine zusätzliche Vignettierung, die z. B. hinter dem Abtastobjektiv im Abtaststrahlengang eintritt, zu kompensieren.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Fernsehabtaster nach dem Lichtpunktsystem, bei dem das auf den Leuchtschirm einer Kathodenstrahlröhre geschriebene Raster auf einer transparenten Bildvorlage mittels einer ersten Optik scharf abgebildet wird und die Austrittspupille dieser ersten Optik auf der Photokathode einer ersten Photozelle abgebildet wird und mittels einer zweiten Photozelle ein zur Kompensation von Störungen im Bildsignal dienendes Signal erzeugt wird, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß von dem zur Abtastung der transparenten Bildvorlage dienenden Abtastlichtstrom mittels eines teildurchlässigen Spiegels (9) bzw. Prismas ein zur Kompensation von Lichtschwankungen am Abtastlichtstrom dienender Teillichtstrom (13) derart abgezweigt und einer zur Kompensation dienenden zweiten Photozelle (11) zugeführt wird, daß die Strahlengänge zwischen Leuchtschirm (2) einerseits und jeder der beiden Photozellen (6 bzw. 11) andererseits im Bereich zwischen Leuchtschirm (2) und teildurchlässigem Spiegel (9) geometrisch identisch sind.
2. 2. Fernsehabtaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang zwischen Leuchtschirm der Abtaströhre und einer zur Kompensation vorgesehenen Photozelle eine mit der ersten Optik hinsichtlich der die Strahlenbegrenzung betreffenden optischen Eigenschaften identische zweite Optik (14) angeordnet ist Fig. 2).
3. 3. Fernsehabtaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Kompensationsstrahlengang als Lichtstromblende ein System von Blenden (15) derart angeordnet ist, daß die durch die Blenden hervorgerufene Vignettierung praktisch identisch ist mit der durch die Eigenschaften der ersten Optik im Abtaststrahlengang bewirkten Vignettierung (F i g. 3).
4. 4. Fernsehabtaster nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Kompensationsstrahlengang als Lichtstromblende ein System von Blenden derart angeordnet ist, daß die durch die Blenden hervorgerufene Vignettierung praktisch identisch ist mit der durch die Eigenschaften des gesamten Abtaststrahlenganges bedingte Vignettierung.

   In der Fernsehtechnik wird zur Übertragung von Fernsehbildern, insbesondere zur Übertragung von Filmbildern und Diapositivbildern, ein sogenannter Lichtpunktabtaster verwendet. Bei diesem wird auf dem Leuchtschirm einer Fernsehröhre von einem periodisch abgelenkten Elektronenstrahl ein Zeilenraster geschrieben. Mittels einer Optik wird der über das Raster wandernde Lichtpunkt auf dem zu übertragenden Bild abgebildet, und das durch die Bildvorlage hin durchgelassene bzw. bei der Übertragung einer undurchsichtigen Bildvorlage von dieser reflektierte Licht wird einer Photozelle zugeführt und dort in eine Folge elektrischer Signale umgewandelt. Lichtpunktabtaster werden, insbesondere zur Fernsehübertragung, wegen ihrer mannigfachen Vorzüge gern verwendet, jedoch ist in vielen Fällen, insbesondere bei der Abtastung verhältnismäßig dichter Filme der Störabstand nicht ganz befriedigend und auch das sogenannte Störsignal zu hoch.

   Die Erfindung bezweckt, die Bildqualität insbesondere hinsichtlich des Störabstandes und Störsignals zu verbessern, um dadurch die Anwendungsmöglichkeiten des Lichtpunktabtasters zu erweitern.

   Es ist bekannt, zur Kompensation von störenden Schwankungen der in einer Bildaufnahmeröhre erzeugten Bildsignale mit einem hochfrequent flukturierenden Lichtfleck ein zusätzliches fernsehmäßiges Raster auf der Photokathode zu schreiben und im Ausgangskreis der Röhre das durch den flukturierenden Lichtfleck erzeugte hochfrequente Signal, welchem die zu beseitigenden Störungen aufmoduliert sind, von dem normalen Bildsignal zu trennen und aus diesem Signal eine Regelspannung zu erzeugen, die zur Kompensation der Störungen im Bildsignal dient.

   Es ist ferner bekannt, bei Fernsehabtastern nach dem Lichtpunktsystem, bei dem das auf den Leuchtschirm einer Kathodenstrahlröhre geschriebene Raster auf einer transparenten Bildvorlage mittels einer ersten Optik scharf abgebildet wird und die Austrittspupille dieser ersten Optik auf der Photokathode einer ersten Photozelle abgebildet wird, in der Nähe der Kathodenstrahlröhre eine weitere Photozelle anzuordnen, auf welche ein Teil des vom Leutchschirm ausgehenden Lichtstromes auffällt, und das in dieser weiteren Photozelle erzeugte Signal in entsprechender Polarität zur Steuerung der Verstärkung des Bildsignalverstärkers oder zur Steuerung der Strahlstärke des Kathodenstrahls der Kathodenstrahlröhre zu verwenden.

   Dieses bekannte Verfahren hat jedoch keinen Eingang in die Herstellung und den Betrieb von Fernsehabtastern nach dem Lichtpunktsystem gefunden, weil es sich gezeigt hat, daß die Bildqualität dadurch nicht ausreichend verbessert wurde.

   Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß bei Einhaltung ganz spezieller Bedingungen die Bildqualität des erhaltenen Fernsehbildes wesentlich verbessert werden kann. Es wird daher bei einem Fernsehabtaster nach dem Lichtpunktsystem, bei dem das auf den Leuchtschirm einer Kathodenstrahlröhre geschriebene Raster auf einer transparenten Bildvorlage mittels einer ersten Optik scharf abgebildet wird und die Austrittspupille dieser ersten Optik auf der Photokathode einer ersten Photozelle abgebildet wird und mittels einer zweiten Photozelle ein zur Kompensation von Störungen im Bildsignal dienendes Signal erzeugt wird, erfindungsgemäß von dem zur Abtastung der transparenten Bildvorlage dienenden Abtastlichtstrom mittels eines teildurchlässigen Spiegels bzw. Prismas ein zur Kompensation von Lichtschwankungen am Abtastlichtstrom dienender Teillichtstrom derart abgezweigt und einer zur Kompensation dienenden zweiten Photozelle zugeführt, daß die Strahlengänge zwischen Leuchtschirm einerseits und jeder der beiden Photozellen andererseits im Bereich zwischen Leuchtschirm und teildurchlässigem Spiegel geometrisch identisch sind.