DE2252325A1

DE2252325A1 - Optische vorrichtung fuer einen fernsehfilmabtaster

Info

Publication number: DE2252325A1
Application number: DE2252325A
Authority: DE
Inventors: Michel Favreau
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1971-10-29
Filing date: 1972-10-25
Publication date: 1973-05-03
Also published as: US3816655A; FR2158089B1; NL7214470A; GB1384938A; JPS4852424A; CH556624A; FR2158089A1

Description

Unser Zeichen: T 1283

THOMSON-CSF

173 Bd.Haussmann, Paris

jSe, Frankreich

Optische Vorrichtung für einen Fernsehfilmabtaster

Die Erfindung betrifft eine optische Vorrichtung für einen Fernsehfilmabtaster mit kontinuierlichem Filmablauf, bei welchem zur Erzielung des für-Fernsehsendungen genormten zweifachen Zeilensprungs das Prinzip der Bildabtastung mit einem beweglichen Abtastlichtpunkt mit doppeltem optischem Weg angewendet wird.

Bei den Fernsehfilmabtastern dieser Art ist eine Doppelöptik vorgesehen, die es ermöglicht, auf Grund eines eine einzige Abtastung des Bildschirms der Abtaströhre durchführenden Lichtpunktes zwei getrennte Abtastraster für die Abtastung der Bilder des Films zu erhalten; diese beiden Abtastraster, die den geraden "bzw.. den unge raden Teilbildern entsprechen, sind infolge des doppelten optischen Wegs räumlich gegeneinander versetzt, und sie werden für dieAbtastung des Films abwechselnd mit Hilfe eines mit der Lichtpunktablenkung synchronisierten Verschlusses gewählt. Die gegenseitige Versetzung der Teilbilder entspricht auf der Höhe des abzutastenden Films einer halben Bildteilung des 'Films (wobei unter der Bildteilung des Films der genormte Abstand zwischen den Mittelpunkten von zwei aufeinanderfolgenden Bildern zu verstehen ist).

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Es gibt verschiedene Möglichkeiten für die Ausbildung der doppelten optischen Vorrichtung.

Vorrichtungen einer ersten Art enthalten zwei gleiche Objektive, die parallel montiert und zwei Prismen zugeordnet sind; diese Prismen bringen die beiden Bilder des Lichtpunktes auf der Höhe des abgetasteten Films auf einen Achsabstand, der der halben Bildteilung des Films entspricht. Bei diesen Vorrichtungen arbeitet jedes Objektiv mit voller Öffnung, und die Lichtausbeute ist gut,aber die Trennung zv/ischen den beiden Trismon macht es nicht möglich, die Bilder von Cinemaskopflinen der Ilüho nach vollständig abzutasten, da diese Bilder lükkenlοs aufQinanderfolgen.

Vorrichtungen einer zweiten Art, die älter sind, weisen zwei überoinanderliegende Ilalbobjektive auf, wodurch die Verwendung von Prismen vermieden wird. Die Grenze zwischen den beiden optischen Kanälen ist weniger störend als bei der Errichtung mit Prismen, doch besteht an dieser Stelle eine beträchtliche Helligkeitsdifferenz, welche die Ursache für eine Flimmererscheinung mit ausserordentlich störender Amplitude ist, da es praktisch unmöglich ist, eine völlig gleiche Beleuchtung an allen einander entsprechenden Teilen der beiden Teilbilder zu erzielen. Diese Vorrichtungen sind wegen ihrer geringen Lichtstärke, der Probleme bei der Herstellung der beiden Halbobjektive sowie auch wegen der Flimmererscheinung aufgegeben worden, die darauf beruht, daß es unmöglich ist, die Bilder der Austrittspupillen der beiden Halbobjektive auf den Photovervielfachern exakt in Übereinstimmung zu bringen.

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Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer optischen Vorrichtung mit doppeltem optischem Weg, die selbst bei Cinemaskopfilmen eine vollständige Abtastung der Bilder des Films ermöglicht und die Flimmererscheinimg vermeidet.

Die erfindungsgemäße Lösung dieses Problems beruht auf dem Gedanken, einem einzigen Objektiv über zwei optische Kanäle zwei Gegenstandspunkie zu liefern,' die durch zwei Bilder des Abtastlichtpunktes einer Lichtpunktabtaströhre gebildet sind.

Nach der Erfindung ist eine optische Vorrichtung mit doppe3.tem optischem lieg für einen Fernsehfilmabtaster, dio Filme in einem Raster mit zweifachem Zeilensprung abtastet, der durch die abwechselnde Auswahl von zwei optischen Wegen erhalten wird, die zwei optischen Kanälen "entsprechen, welche die Erzeugung eines Bildes des Abtastlichtpunktes einer Lichtpunktabtaströhre auf zwei verschiedenen Punkten der den abzutastenden Film enthaltenden Ebene ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden optischen Kanäle voneinander getrennte Anfangsteile und einen ein einziges Objektiv enthaltenden gemeinsamen Endteil aufweisen, und daß die beiden Anfangsteile der beiden optischen Kanäle so ausgebildet sind, daß sie dem Objektiv für die gleiche Stellung des Lichtpunktes zwei Gegenstandspunkte liefern, die durch zwei Bilder des Abtastlichtpunktes gebildet sind, deren Stellungen auseinander durch eine Translation . prallel zu der Teilbildablenkrichtüng auf 'dem abzu- tastenden Film abgeleitet sind.

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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigen:

Fig.1 das vereinfachte Schema einer Ausführungsform der optischen Vorrichtung nach der Erfindung und

Fig.2 das vereinfachte Schema einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung.

Fig.1 zeigt eine Abtaströhre 1 und einen Teil der Optik eines Fernsehfilmabtasters mit doppeltem optischem Weg und kontinuierlichem Filmablauf.Die Richtung und die Amplitude der einzigen Ablenkung, die dem vom Elektronenstrahl der Röhre erhaltenen Lichtpunkt auf dem Schirnt der Röhre 1 erteilt wird, sind durch einen Pfeil 11 angedeutet.

Der dargestellte optische Teil enthält vier Spiegel 2, 3» 4, 5 und ein Objektiv 6, Die Spiegel 2, 3» 4 sind feststehend, während dem Spiegel 5 durch ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Antriebssystem eine Drehbewegung um die Achse X-X erteilt wird.

In Fig.1 ist ferner ein Film 9 dargestellt, der in der Richtung des Pfeils 10 abläuft. Zwei übereinanderliegende Pfeile 7 und 8 stellen auf dem Film 9 symbolisch die Lage, die Richtung und die Amplitude der Abtastung des Films in ungeradzahligen bzw. geradzahligen Teilbildern dar. Diese Teilbilder werden auf Grund des Rasters erhalten, das durch den Pfeil 11 in der zuvor angegebenen Weise symbolisch dargestellt ist.

Der Spiegel 5 besteht aus abwebhcelnd reflektierenden und. lichtdurchlässigen Sektoren. Wenn der Spiegel 5 bei seiner Drehbewegung dem vom Spiegel 3 reflektierten

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Teil des Lichtes darbietet, das von dem den Bildschirm der Röhre 1bestreichenden Lichtpunkt stammt, wird durch die Spiegel 3 und 5 und das Objektiv β ein optischer Kanal gebildet. Der von diesem Lichtanteil zurückgelegte optische Weg ist so beschaffen, daß sich ein Bild des Lichtpunktes in der Ebene des Films 9 bildet, was eine durch den Pfeil 7 symbolisch dargestellte Abtastung eines ungeraden Teilbildes zur Folge hat. Wenn dagegen im Weg des vom Spiegel 3 reflektierten Anteils des vom Lichtpunkt kommenden Lichtes ein lichtdurchlässiger . Sektor liegt, ergibt dieses Licht kein Bild des Licht-? punktes in der Ebene des Films 9.

Wenn andrerseits der Spiegel 5 dem vom Spiegel 3 reflektierten Anteil des vom Lichtpunkt kommenden Lichtes einen reflektierenden Sektor darbietet, liegt die Rückseite dieses Sektors im Weg des nacheinander von den Spiegeln 2 und 4 reflektierten Anteils des vom Lichtpunkt kommenden Lichtes, und er verhindert somit, daß dieser Lichtanteil das Objektiv 6 erreicht.

Wenn umgekehrt der Spiegel 5 bei seiner Drehbewegung dem von den Spiegeln 2 und 4 reflektierten Lichtanteil einen lichtdurchlässigen Sektor darbietet, läßt der von den Spiegeln 2 und 4 und dem Objektiv 6 gebildete optische Kanal diesen Lichtanteil einen solchen optischen Weg zurücklegen, daß sich ein Bild des Lichtpunktes in der Ebene des Films 9 bildet , was eine durch den Pfeil 8 symbolisch dargestellte Abtastung eines geraden Teilbildes zur Folge hat.

In Sg. 1 sind zwei senkrecht von der Vorderseite der Röhre 1 für zwei Extremstellungen desLichtpunktes ausgehende Lichtstrahlen ABCG und DEFCG dargestellt, die

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inabesondere den gemeinsamen Lichtwegabschnitt CG zeigen, der die Verv/endung des einzigen Objektivs 6 ermöglicht.

Die Lage der verschiedenen Bestandteile der Anordnung von Fig.1 und din Kenngrößen desObjektivs sind so bemessen, daß die abgetasteten geradzahligen und ungeradzahligen Teilbilder in der Ebene des Films einander genau überlagert sind, und daß ihre Höhe jeweils einer halben Bildteilung des Films entspricht.

Damit das beschriebene System richtig arbeitet, muß natürlich die Drehung des Tpiegels 5 um seine Achse X-X synchron mit der Ablenkung in der Abtaströhre 1 erfolgen.

Eine andere Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung ist in Fig.2 dargestellt; diese zeigt v/ieder die Röhre 1 und ihre durch den Pfeil 11 angedeutete BildGchirmabtastung, den Spiegel 5 mit der Drehachse X-X, das Objektiv 6 , den FiIn 9 mit kontinuierlichem Ablauf, dessen Laufrichtung durch den Pfeil 10 angedeutet ist, und die durch die Pfeile 7 und 8 angegebene /mplitude und · dichtung der Abtastung der ungeradzahligen und der geradzahligen Teilbilder. Bei dieser Ausführungsform wird das Licht, das von dem den Bildschirm der Röhre 1 bestreichenden Lichtpunkt kommt, bei einem ungeradzahligen Teilbild ausschließlich am Spiegel 5 reflektiert. Für die geradzahligen Teilbilder reflektiert ein einziger Spiegel 2 das vom Lichtpunkt kommende Licht durch die lichtdurchlässigen Sektoren des Spiegels 5» damit die durch den Pfeil 8 symbolisch dargestellte Abtastung erhalten wird.

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In dieser Figur sind zwei senkrecht von der Vorderseite der Röhre 1 für zwei Extremstellungen des Lichtpunktes ausgehende Lichtstrahlen AMG und DNHG dargestellt, um den gemeinsamen Lichtwegabschnitt MG zu zeigen.

Die Verwendung von vier Spiegeln in der in Fig*1 gezeig-.ten l/eise ermöglicht es, die Längen der beiden optischen Wege und demzufolge ihre Vergrösserungen gleich groß zu machen, Dies bedeutet, daß die beiden optischen Wege so beschaffen sein müssen, daß sie dem Objektiv 6 für die gleiche Stellung des Lichtpunkts zwei Gegenstandspunkte liefern, die durch zwei Bilder dieses Lichtpunktes gebildet sind, von denen das eine aus dem anderen durch eine Translation parallel zu der Tcilbildablenkricbtung auf dem abzutastenden Film abgeleitet ist.

Im Fall von-Fig.2 haben dagegen die optischen Wege verschiedene Längen, weshalb eine Korrektur zur Kompensation der sich daraus ergebenden Änderung der Vergrößerung notwendig ist. Diese Korrektur kann durch eine im längeren optischen Weg angeordnete rtreulinse 12 oder durch eine im kürzeren optischen Weg angeordnete Sammellinse 13 erfolgen. Die optische Korrektur kann auch durch die gleichzeitige Verwendung einer Streulinse 12 und einer Sammellinse 13 auf die beiden Wege aufgeteilt werden. Es ist andrerseits möglich, den Unterschied zwischen den Längen der beiden optischen Wege dadurch zu verringern, daß der Spiegel 2 durch ein Prisma mit hohem Brechungsindex ersetzt wird, wodurch der scheinbar längere Weg verkleinert wird.

Für den Fachmann sind natürlich verschiedene Abänderungen der beschriebenen Vorrichtung ohne weiteres möglich. Insbesondere kann der Spiegel 5 , anstatt um seine Achse X-X

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gedreht zu v/erden, um diese Achse schwingen; auch kann der rotierende Spiegel 5 durch einen feststehenden, halbdurchlässigen Spiegel ersetzt werden, wobei es in diesem Fall notwendig ist, einen Verschluß für die abwechselnde Auswahl der beiden optischen Wege"vorzusehen; dieser Verschluß kann, wie es bei klassischen Fernsehfilmabtastern allgemein der Fall ist, durch einen mit Ausschnitten versehenen Film gebildet sein, der parallel zu dem Film entgegengesetzt zu dessen Bewegungsrichtung verschoben wird.

Patentansnrücho

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Claims

Patentansprüche

1. Optische Vorrichtung mit doppeltem optischem Weg für einen Fernsehfilmabtaster, der Filme in einem Raster mit zweifachem Zeilensprung abtastet, der durch die abwechselnde Auswahl Von zwei optischen Wegen erhalten wird, die zwei optischen Kanälen entsprechen, welche die Erzeugung eines Bildes des Abtastlichtpunktes einer Lichtpunktabtaströhre auf zwei verschiedenen Punkten der den abzutastenden Film enthaltenden Ebene ermöglichen, dadurch

■" gekennzeichnet, daß die beiden optischen Kanäle voneinander getrennte Anfangsteile und einen ein einziges Objektiv enthaltenden gemeinsamen Endteil aufweisen, und daß die beiden Anfangsteile der beiden optischen Kanäle so ausgebildet sind, daß sie dem Objektiv für die gleiche Stellung des Lichtpunktes zwei Gegenstandspunkie liefern, "die durch zwei Bilder des Abtastlichtpunktes gebildet sind, deren Stellungen auseinander durch eine Translation parallel zu der Teilbildablenkrichtung auf dem abzutastenden Film abgeleitet sind»

2. Optische Vorrichtung nach Anspruch 1,^; dadurch gekennzeichnet, daß die den beiden Anfangsteilaider optischen Kanäle entsprechenden Abschnitten der optischen Wege auf den beiden.entgegengesetzten Flächen eines in seiner Ebene rotierenden Spiegels enden, der η reflektierende Vektoren enthält, die mit η lichtdurchlässigen Sektoren abwechseln, wobei η eine positive ganze Zahl ist. ·

3. Optische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den beiden Anfangsteilen der optischen Kanäle entsprechenden Abschnitte der optischen Wege auf den beiden entgegengesetzten Flächen eines in seiner Ebene schwingenden Spiegels enden, der einen reflektierenden Sektor und einen lichtdurchlässigen Sektor aufweist.

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4. Optische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den beiden Anfangsteilen der optischen Kanäle entsprechenden Abschnitte der optischen Wege auf den bei~ den entgegengesetzten Flächen eines feststehenden halbdurchlässigen Spiegels enden, und daß ein Verschluß vorgesehen ist, der die abwechselnde Auswahl der optischen Kanäle bewirkt.

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