DE2318277A1

DE2318277A1 - SYSTEM FOR IMAGE DISPLAY

Info

Publication number: DE2318277A1
Application number: DE2318277A
Authority: DE
Inventors: Toshihide Hane; Nobuyoshi Kihara; Hiroaki Kotera; Kaoru Sasabe
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1972-04-12
Filing date: 1973-04-11
Publication date: 1973-10-31
Also published as: GB1399178A; JPS539492B2; JPS48103215A; CA1014261A; FR2179988A1; FR2179988B1

Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

DIPL..ING. H. LEINWEBER di»l.-ing. H.ZIMMERMANNDIPL..ING. H. LEINWEBER di »l.-ing. H. ZIMMERMANN

DiPL.-iNG. A. Gf. v. ^ENGEJiSKY 2318277DiPL.-iNG. A. Gf. v. ^ ENGEJiSKY 2318277

8 München 2, Rosental 7, 2. Auig. 8 Munich 2, Rosental 7, 2. Auig.

Τθΐ.-Adr. Lefnpat München Telefon (Mil) 2(0Sf W Τθΐ.-addr. Lefnpat Munich Telephone (Mil) 2 (0Sf W

Posticheck-Konto: München 22045Posticheck account: Munich 22045

11. April 1973April 11, 1973

Unter ZeichenUnder signs

Ri/Hel/Sd/POS-30387Ri / Hel / Sd / POS-30387

MTSUSHITA ELECTRIC INDUSTRIAL CO.,LTD., Osaka/JapanMTSUSHITA ELECTRIC INDUSTRIAL CO., LTD., Osaka / Japan

System zur BilddarstellungImage display system

Die Erfindung bezieht sich auf ein System, mit dessen Hilfe ein Körper oder ein Bildinformationsträger lichtpunktabgetastet wird und bei dem ein durch die Abtastung erhaltenes Signal zur Steuerung der Helligkeit des Lichtpunktes rückgekoppelt wird, um so eine Darstellung der Reproduktion des abgetasteten Körpers oder Bildinformationsträgers zu erhalten.The invention relates to a system with the aid of which a body or an image information carrier is scanned by light points and in which a signal obtained by scanning is fed back to control the brightness of the light point in order to obtain a representation of the reproduction of the scanned body or image information carrier.

Die Erfindung ist verwirklicht bei einem System zur Bilddarstellung, durch das Bilder auf Filmen oder Lochkarten oder auch tatsächliche Szenen auf einem Fernsehempfänger dargestellt werden, ohne daß eine Bildaufnahmeröhre verwendet wird. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Farbbild-Abtaströhre, wie sie in einem solchen System verwendet wird.The invention is implemented in a system for image display, by means of which images on films or punch cards or actual scenes can be displayed on a television receiver without the use of an image pickup tube. The invention also relates to a color image scanning tube as used in such a system.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung zeigenFurther details, advantages and features of the invention emerge from the following description. In the drawing demonstrate

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Fig. 1 eine schematische Darstellung eines bekannten Systems j zur Bilddarstellung;1 shows a schematic illustration of a known system j for image display;

Fig. 2, 3a, 3b und 4 Darstellungen neuer Techniken, auf denen die Erfindung beruht;Figures 2, 3a, 3b and 4 are illustrations of novel techniques on which the invention is based;

Fig. 5a, 5b in schematischer Darstellung eine Ausführung- sform der Erfindung;5a, 5b show a schematic representation of an embodiment the invention;

Fig. 6, 7, 8a und 8 b graphische Darstellungen der Charakteristiken von Leuchtstoffen, die zur Verbesserung der Betriebsweise des Systems nach Fig. 5a und 5b verwendet werden können;Figures 6, 7, 8a and 8b are graphs showing the characteristics of phosphors which are used to improve the operation of the system according to FIGS. 5a and 5b can be used;

Fig. 9a, 9b in schematischer Darstellung eine andere Ausführungsform der Erfindung.9a, 9b show another embodiment in a schematic representation the invention.

Zur Darstellung der Wiedergabe eines auf einem Film aufgenommenen Bildes in einem Fernsehempfänger ist es bekannt eine Anordnung gem. Fig. 1 zu verwenden. Bei dieser Anordnung wird ein Film 10 von einer hinter ihm angeordneten Lichtquelle 11 beleuchtet und von einer Bildaufnahmeröhre 12 abgetastet und das bei dieser Abtastung erhaltene Ausgangssignal wird einem Fernsehempfänger 13 zur Darstellung der aufgenommenen Information eingespeist. Der Fernsehempfänger^ kann hier ebenfalls zur Darstellung gemä-3 einem Signal verwendet werden, das von einer Antenne 14 empfangen wird. Bei dieser Ausführung ist eine Ablenkschaltung 15 erforderlich, um das Ablenkjoch der Bildaufnahmeröhre 12 zu steuern. Außerdem bedarf es nur zum Zweck der Darstellung der Reproduktion des Filmbildes auf dem Fernsehempfänger unausweichlich der Bildaufnahmeröhre.It is known to display the reproduction of an image recorded on film in a television receiver to use an arrangement according to FIG. In this arrangement, a film 10 is illuminated by a light source located behind it 11 is illuminated and scanned by an image pickup tube 12 and the output signal obtained in this scanning is fed to a television receiver 13 for displaying the recorded information. The television receiver ^ can here can also be used for the representation according to a signal, which is received by an antenna 14. In this embodiment, a deflection circuit 15 is required for the deflection yoke the image pickup tube 12 to control. In addition, it is only necessary to reproduce the film image for the purpose of displaying it on the television receiver inevitably the image pickup tube.

Diese Schwierigkeiten haben zur Erfindung geführt, der die Aufgabe zugrundeliegt, Filmbilder, beispielsweise 8mm- oder I6mm-Filmbilder, Lochkarten oder tatsächliche Szenen auf einem Fernsehempfänger od. dgl. ohne Verwendung einer Bildaufnahmeröhre zu reproduzieren.These difficulties have led to the invention, which is based on the task of producing film images, for example 8mm- or 16mm film images, punch cards or actual scenes on a television receiver or the like without using a Reproduce image pickup tube.

30984 h/0863 _₅_30984 h / 0863 _ ₅ _

Das erfindungsgemäße System zur Bilddarstellung zeichnet sich dadurch aus, daß es Farbbilder mit einem einzigen Lichtpunktabtastgerät in monochromatischer Darstellung ohne Bildaufnahmeröhre reproduzieren kann, wbei ein Lichtsignal, das durch von einem Bildinformationsträger bewirkte Modulation des vom Abtast/Darstell-G-erät abgegebenen Abtastlichtes erhalten wird, in ein entsprechendes elektrisches Signal umgewandelt wird, so daß die Darstellung eines Modulationsbildes auf demselben Abtast/Darstell-Gerät sehr einfach zu erhalten ist.The image display system according to the invention is characterized in that it produces color images with a single light point scanning device can reproduce in monochromatic representation without an image pick-up tube, where a light signal that obtained by modulating the scanning light emitted from the scanning / display device by an image information carrier is converted into a corresponding electrical signal, so that the representation of a modulation image on the same The scanner / display device is very easy to obtain.

Die Fig. 2 bis 4 zeigen neue Techniken, die der später im einzelnen beschriebenen Erfindung zugrundeliegen. Fig. 2. zeigt die wesentliche Konstruktion gemäß der Erfindung, mit einem Film 20, auf dem ein Bild aufgenommen ist, das von einem hinter ihm befindlichen Fernsehempfänger. 22 lichtpunktabgetastet wird, wobei das durch das Bild hindurchtretende Licht von einem fotoelektrischen Umsetzer 21 in ein entsprechendes elektrisches Signal umgesetzt wird, das zur Darstellung am Fernsehempfänger 22 diesem eingespeist wird. Der Fernsehempfänger kann hier außerdem ein Signal von einer Antenne 23 empfangen und darstellen. 2-4 show new techniques on which the invention, which will be described in detail later, is based. Fig. 2. shows the essential construction according to the invention, with a film 20 on which a picture is recorded that of one television receiver located behind him. 22 is light point scanned, the light passing through the image from a Photoelectric converter 21 is converted into a corresponding electrical signal for display on the television receiver 22 this is fed. The television receiver can also receive and display a signal from an antenna 23 here.

Fig. 3a und 3b zeigen Arbeitsprinzipien des Systems nach Fig. 2. Ein Fernsehempfänger 30 nach Fig. 3a dient als Bildröhre und sein vom Elektronenstrahl erzeugter Lichtpunkt wird über ein optisches System 31 auf ein Filmbild 32 geworfen. Das vom Film reflektierte Licht wird für jeden Ort des Lichtpunktes von einem Fotoelektronen-Vervielfacher 33 abgelesen, der somit einen Fotoelektronenstrom erzeugt, der eine Beziehung zur Stärke des einfallenden Lichtstromes oder der Bilddichte aufweist und der von einem Verstärker 34 verstärkt wird und ein Ausgangssignal ergibt, das an eine Helligkeitssteuersignal-Eingangsklemme 35 des Fernsehempfängers 30 angelegt ist. In Fig. 3b ist der wesentliche Teil des Systems nach jig. 3a perspektivisch dargestellt. Hieraus, ist ersichtlich, .daß „das lilmbild.32 .- 4 _t_3a and 3b show the operating principles of the system according to FIG Fig. 2. A television receiver 30 according to Fig. 3a serves as a picture tube and its light point generated by the electron beam is via a optical system 31 thrown onto a film frame 32. The light reflected from the film is used by one for each location of the point of light Photoelectron multiplier 33 read, thus generating a photoelectron current that has a relationship with the strength of the Incident luminous flux or the image density and which is amplified by an amplifier 34 and an output signal results, which is sent to a brightness control signal input terminal 35 of the television receiver 30 is applied. In Fig. 3b the essential part of the system is according to jig. 3a shown in perspective. From this it can be seen that "the film picture.32 .- 4 _t_

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einen Teil 36 von hoher Dichte und einen Teil 37 von niedriger Dichte aufweist. Es treten dann entsprechende Teile 36' und 37^f am Bildschirm des Empfängers 30 über das optische System auf. Wird beispielsweise ein Punkt P am Bildschirm des Empfängers 30 entsprechend einem Punkt Q am Filmbild 32 betrachtet, so zeigt sich, daß das Licht von diesem Punkt P entsprechend der Bilddichte am Punkt Q lichtstärkemoduliert wird, bevor es den Fotoelektronen-Vervielfacher 33 erreicht. Wird das Eingangssignal in den Empfänger 30 so durch den Verstärker 34 gesteuert, daß das Ausgangssignal des Verstärkers im weseatliehen konstant ist, so ändert sich die Helligkeit am Punkt P als Funktion der Bilddichte des Filmbildes am entsprechenden Punkt. Der Verstärker 34 ist so bezeichnet, da er eine solche Verstärkungsfunktion ausübt, daß er sein Eingangssignal invertiert. Dies bedeutet, daß die Helligkeit am Punkt P ausschließlich von der Dichte des Filmbildes 32 am entsprechenden Punkt Q des Filmbildes abhängt. In anderen Worten, das Alb gangssignal des Verstärker entspricht dem Kehrwert der Dichte! Ist also das Filmbild 32 ein Negativfilm, so entsteht am Bildschirm ein positives Bild. Wenn der durch das Ablenkjoch 38 quer über den Bildschirm des Empfängers 30^ abgelenkte Elektronenstrahl-Lichtpunkt vom Teil 36' hoher Dichte in den Teil 37¹ niedriger Dichte übertritt, wird das übertragene j Licht aufgrund der niedrigen Bilddichte nicht mehr so stark in seiner Lichtstärke vermindert, so daß das Ausgangssignal • des Verstärkers 34 niedriger ist als das aufgrund des Lichts vom Teil 36. Der Lichtpunkt am Bildschirm des Empfängers 30 ist deshalb dunkler als derjenige am Punkt P. Am Bildschirm des Empfängers 30 tritt deshalb ein im Vergleich zum Filmbild 32 eine inverse Dichteverteilung aufweisendes Bild auf. Anstelle des nach obigem Beispiel verwendeten Verstärkers 34 kann auch ein Exponentialverstärker verwendet werden.a high density portion 36 and a low density portion 37. It then enter corresponding parts 36 'and 37 ^f on the screen of the receiver 30 via the optical system on. If, for example, a point P on the screen of the receiver 30 corresponding to a point Q on the film image 32 is viewed, it is found that the light from this point P is light intensity-modulated in accordance with the image density at the point Q before it reaches the photoelectron multiplier 33. If the input signal into the receiver 30 is controlled by the amplifier 34 in such a way that the output signal of the amplifier is essentially constant, the brightness at point P changes as a function of the image density of the film image at the corresponding point. The amplifier 34 is so labeled because it has an amplifying function such that it inverts its input signal. This means that the brightness at point P depends exclusively on the density of the film image 32 at the corresponding point Q of the film image. In other words, the output signal of the amplifier corresponds to the reciprocal of the density! If the film image 32 is a negative film, a positive image is produced on the screen. When the electron beam light point deflected by the deflection yoke 38 across the screen of the receiver 30 ^ ^{passes from the high-density part 36 'to the low-density part 37 1} , the light intensity of the transmitted light is no longer so greatly reduced due to the low image density so that the output signal • of the amplifier 34 is lower than that due to the light from the part 36. The light point on the screen of the receiver 30 is therefore darker than that at the point P. On the screen of the receiver 30, compared to the film image 32, a image exhibiting inverse density distribution. Instead of the amplifier 34 used according to the above example, an exponential amplifier can also be used.

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Beim beschriebenen Beispiel entsteht durch negative ' ! Darstellung eines Negativs ein positives Bild; die-selben I Prinzipien sind jedoch auch im Fall einer positiven Darstellung j anwendbar. Wird eine positive Rückkopplung angewandt, so wird ; das Licht, das durch einen Filmteil hoher Dichte, die über einenj gegebenen Wert liegt, hindurchgetreten ist, in seiner Stärke reduziert und die reduzierte Lichtstärke wird weiterhin reduziert, nachdem das Licht erneut durch den gleichen Teil hindurchgetreten ist. Es ergibt sich also, daß die Lichtstärke für diesen Filmteil, dessen Bilddichte über dem gegebenen Wert liegt, schließlich auf MlI reduziert wird. Wird andererseits ein Filmteil mit einer über einem gegebenen Wert liegenden, hohen Durchlässigkeit abgetastet, so wird die Stärke des diesen j Teil abtastenden Lichts progressiv erhöht, "da das anfänglich hohe Ausgangssignal des Fotoelektronen-Vervielfachers 33 direkt oder positiv rückgekoppelt wird, so daß die Helligkeit sich j schließlich ihrer Sättigung nähert. Auf diese Weise wird ein j Zwischen-G-rauton in einen der entgegengesetzten Extremwerte, also Schwarz oder V/eiß, in Abhängigkeit davon umgewandelt, ob er anfänglich unterhalb oder oberhalb eines gegebenen Wertes liegt. Diese Tendenz ist für gewöhnliche Bilder unerwünscht, sie kann aber zweckmäßig für die Darstellung gewöhnlicher Dokumente sein, da sie einen hohen Kontrast ergibt. Die Darstellungsweise erfordert jedoch Maßnahmen zur Stabilisierung des Bildes, also Maßnahmen zum Verhindern des Eindringens von äußerem Licht in den Fotoelektronen-Vervielfacher, anderenfalls der gesamte Bildschirm zur Sättigung kommt oder in den Zustand maximaler Helligkeit gebracht wird. Zu diesem Zweck kann der Verstärker mit der Funktion ausgestattet sein, daß das Ausgangssignal des Fotoelektronen-Vervielfachers für eine gegebene feste Zeitspanne von dem Zeitpunkt an unterbrochen wird, an dem die Sättigung auftritt, oder ein Ausgangssignal intermittierend in gegebenem Intervall erzeugt wird. Alternativ kannIn the example described, negative '! Representation of a negative a positive image; the-same I However, principles are also applicable in the case of a positive representation j. If positive feedback is used, then; the light passing through a high density film portion passing through a j given value lies, has passed through, in its strength is reduced and the reduced light intensity is further reduced after the light has passed through the same part again is. It follows that the light intensity for this part of the film, its image density above the given Value is eventually reduced to MlI. On the other hand, if a part of the film with a higher than a given value, high transmittance is scanned, the intensity of the light scanning this j part is progressively increased, "as this is initially high output signal of the photoelectron multiplier 33 is fed back directly or positively, so that the brightness j eventually approaching saturation. In this way a j intermediate G-rauton becomes one of the opposite extreme values, i.e. black or white, converted depending on whether it is initially below or above a given value lies. This tendency is undesirable for ordinary images, but it can be useful for ordinary display Documents as it gives a high contrast. However, the method of representation requires measures for stabilization of the image, i.e. measures to prevent the penetration of external light into the photoelectron multiplier, otherwise the entire screen comes to saturation or is brought to the state of maximum brightness. For this purpose, the Amplifier can be equipped with the function that the output signal of the photoelectron multiplier for a given a fixed period of time from the point at which saturation occurs, or an output signal is interrupted intermittently is generated in a given interval. Alternatively can

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eine Pegelbegrenzung mit gegebenem hohem Schwellenpegel zu- ^: sätzlich verwendet werden. Außerdem kann dem Fotoelektronen- ^: Vervielfacher zusätzlich eine Gleichspannung eingespeist werden, um ein Lichtstärke- oder Helligkeitsminimum aufrechtzu- _; erhalten, mit dem die abtastende Röhre ihre Abtastung fort-' setzt, selbst wenn der Fall eintritt, daß kein Licht in den ^; Fotoelektronen-Vervielfacher einfällt. Natürlich kann die ' Zwischengrenze der ßilddichte nach Wunsch entweder auf die ' schwarze oder auf die weiße Seite verschoben werden.a level limiting with a given high threshold level is ^increased: used additionally. In addition, the photoelectron ^can: multiplier, a DC voltage can be fed additionally aufrechtzu- a luminous intensity or brightness _minimum; obtained with which the scanning tube continues to scan even if it happens that no light enters the ^; Photoelectron multiplier occurs. Of course, the 'interim limit of ßilddichte as desired either the' can be moved or black on the white side.

Für eine FarbbiMarsteilung kann ein Farbnegativfilm I selektiv oder aufeinanderfolgend abgetastet werden, wodurch j verschiedene Farben beispielsweise Rot, Grün und Blau, auf- ! leuchten, beispielsweise für jeweilige Flächen oder Zeilen I in Aufeinanderfolge, so daß eine Farbbildröhre, die als Darstellungsröhre dient, zu einem.gegebenen Zeitpunkt in einer bestimmten Farbe leuchtet. Zu diesem Zweck werden beispielsweise drei Fotoelektronen-Vervielfacher vorgesehen, die jeweils auf unterschiedliche Farben, beispielsweise Rot, Grün und Blau, ansprechen, etwa aufgrund jeweiliger optischer Filter an ihrer Stirnseite; die Ausgangssignale dieser Fotoelektronenvervielfacher können getrennt verstärkt werden, um jeweilige Helligkeitssteuerungs-Eingangssignale für die Bildröhre zu liefern. Hierdurch kann auch anstelle einer sequenziellen eine gleichzeitige dreifartige negative Darstellunyerfolgen, also ein positives Bild eines Negativfarbfilms.A color negative film can be used for color separation I are scanned selectively or successively, whereby j different colors, for example red, green and blue, on- ! light up, for example for respective areas or lines I in succession, so that a color picture tube, which is used as a display tube serves, lights up in a certain color at a given time. For this purpose, for example three photoelectron multipliers are provided, each on different colors, for example red, green and blue, respond, for example due to the respective optical filter on their end face; the output signals of these photomultiplier units can be amplified separately to provide respective brightness control inputs for the kinescope deliver. This means that instead of a sequential one simultaneous threefold negative representations, that is a positive image of a negative color film.

Fig. 4 zeigt ein solches Farbbilddarstellungssystem. Die meisten in der Figur dargestellten Teile gleichen den entsprechenden Teilen nach den vorhergehenden Figuren, mit Ausnahme von Farbabgleichknöpfen 41, 42 und 43. Wird mit diesem System ein Negativ-Farbfilm 44 mit Hilfe einer Lichtpunktröhre 45 abgetastet, so wird auf dieser Lichtpunktröhre 45 ein entsprechendes Farbbild dargestellt, und zwar aufgrund eines Ver-Fig. 4 shows such a color image display system. Most of the parts shown in the figure are the same corresponding parts according to the previous figures, with the exception of color matching buttons 41, 42 and 43. Will come with this System a negative color film 44 using a light spot tube 45 scanned, a corresponding color image is displayed on this light point tube 45, namely due to a

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stärkers 46, mit dessen Hilfe die Ausgangssignale von jeweils einem zugehörigen von drei Fotoelektronen-Vervielfachern 47, die mit jeweiligen Filtern versehen sind, auf einem im wesentlichen konstanten Wert gesteuert wird. Von den Fotoelektronenvervielfachern ist zur einfacheren Darstellung nur einer gezeigt. Die Amplitude oder .Höhe der einzelnen Farbsignale kann durch die jeweiligen Farbabgleichknöpfe 41, 42 und 43 so justiert werden, daß die am besten passende Farbdarstellung auf der Röhre 45 erhalten wird. Auch kann eine Farbkorrekturschaltung zwischen die Ausgangsklemme des Fotoelektronenvervielfacher s und die Eingangskiemme der Sättigungssteuerung eingesetzt sein. Allgemein, wenn die Balance eines von einem Amateur in verschobenem Farbton aufgenommenes Negativ-Farbbild j durch die erwähnte Farbkorrekturschaltung justiert wird, um j auf der Bildröhre eine gute Bilddarstellung zu ergeben, ze:gt j die Abweichung vom Bezugswert der Farbkorrekturschaltung das j Korrekturmaß der Farbbalance an, wenn vom Negativ-Farbbild ein festes Positivbild erhalten wird.amplifier 46, with the help of which the output signals from one associated of three photoelectron multipliers 47, which are provided with respective filters is controlled at a substantially constant value. From the photoelectron multipliers only one is shown for ease of illustration. The amplitude or height of the individual color signals can be adjusted by the respective color matching buttons 41, 42 and 43 so that the most suitable color representation on the tube 45 is obtained. A color correction circuit can also be connected between the output terminal of the photoelectron multiplier s and the input gills of the saturation control must be inserted. Generally when the balance is one of one Amateur negative color image recorded in a shifted hue j is adjusted by the aforementioned color correction circuit to j to produce a good picture display on the picture tube, ze: gt j the deviation from the reference value of the color correction circuit the j Correction measure of the color balance, if a fixed positive image is obtained from the negative color image.

Die Fig. 5a und 5b zeigen eine Ausführungsform der Erfindung, die die erwähnten neuen Techniken einbezieht und zusätzlich Farbfunktionen hat. Als Abtas'teinheit dient hier eine Lichtpunkt-Bildröhre 52, deren gläsene Stirnplatte 58 an ihrer Innenseite mit einem Leuchtstoffschirm 51 aus fluoreszierendem Material beschichtet ist, das weiß leuchten kann und eine kurze Machleuchtdauer aufweist, beispielsweise eine MikrοSekunde oder weniger. Vor öfer Röhre 52 ist ein optischer Filter 53 angeordnet, der aus Filtersektionen besteht, die auf jeweils eine von drei Primärfarben, also Rot (R), Grün (G) und Blau (B), ansprechen und in Streifen oder Punkten angeordn« sind. Da der Bildschirm der Röhre 52 mit einem fliegenden Lichtpunkt abgetastet wird, wird über ein Sammel-Objektiv 54 ein Auf ζ eiciinungs träger 55 mit Licht abgetastet, das rote,Figures 5a and 5b show an embodiment of the invention incorporating the novel techniques mentioned and additionally has color functions. A light point picture tube 52, whose glass face plate 58 on its inside with a fluorescent screen 51 made of fluorescent Material is coated that can glow white and has a short Mach glow time, for example a Microsecond or less. In front of öfer tube 52 is an optical one Filter 53 is arranged, which consists of filter sections, each of which is based on one of three primary colors, i.e. red (R), green (G) and blue (B), address and are arranged in stripes or dots. As the screen of the tube 52 with a flying The light point is scanned, is via a collecting lens 54 a recording medium 55 scanned with light, the red,

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j grüne und blaue Farbkompnenten enthält. Wenn sich der Lichtpunkt! I über den Schirm bewegt, wechsel das Abtastlicht ständig seine ■Farbe, die entsprechend der aufeinanderfolgenden Anordnung der drei Primärfarben-Sektionen des Filters 53 umschalten. Dieses Dreifarbenlicht wird durch den Aufzeichnungeträger 55 hindurchgeleitet oder von ihm reflektiert und das hindurchgetretene oderjj contains green and blue color components. When the point of light! I moved across the screen, the scanning light constantly changes its color, which corresponds to the successive arrangement of the switch three primary color sections of the filter 53. This Three-color light is transmitted through the recording medium 55 or reflected from him and what has passed orj

j reflektierte Licht wird von einem fotoelektrischen Umsetzer in ein entsprechendes elektrisches Signal umgewandelt, das über einen Mckkopplungsverstärker 57 als helligkeitssteuerndes Eingangssignal zur Bildröhre 52 geleitet wird. Wird als Rückkopplungsverstärker 57 ein Differenzverstärker verwendet, so ist es möglich, die zuvor beschriebene, positiv zu negativ invertierende Darstellung oder positiv zu positiv übertragende Darstellung zu wählen, indem die Polarität des Eingangssignals des Verstärkers entsprechend gewählt wird.j reflected light is converted by a photoelectric converter into a corresponding electrical signal that is transmitted via a feedback amplifier 57 is fed to the picture tube 52 as a brightness-controlling input signal. Used as Feedback amplifier 57 uses a differential amplifier It is thus possible to use the above-described, positive to negative inverting representation or positive to positive transferring Representation by choosing the polarity of the input signal of the amplifier accordingly.

Wird mit der beschriebenen Anordnung ein Negativ-Farbfilm als Aufzeichnungsträger 55 gewählt und das Eingangssignal für den Verstärker 57 so eingestellt, daß es eine negative Inversion ergibt, so entspricht die Helligkeit des Lichtpunktes der Inversion der Bilddichte des Aufzeichnungsträgers 55 am entsprechenden Punkt aus den bereits erläuterten Gründen. In diesen Fall wird das Inversionsbild monochromatisch dargestellt, wenn der optische Filter 53 nicht vorhanden ist. Das Bild am Schirm 51 wird jedoch so gesehen, als ob es ein Farbbild wäre, also ein invertiertes Farbbild des Bildes am Aufzeichnungsträger 55, wenn es durch den optischen Filter 53, der vor dem Schirm 51 angeordnet ist, betrachtet wird.If, with the arrangement described, a negative color film is selected as the recording medium 55 and the input signal for If the amplifier 57 is set so that it results in a negative inversion, the brightness of the light point corresponds to Inversion of the image density of the recording medium 55 at the corresponding point for the reasons already explained. In these In the case where the optical filter 53 is not present, the inversion image is displayed monochromatically. The picture on Screen 51, however, is seen as if it were a color image, that is to say an inverted color image of the image on the recording medium 55 when viewed through the optical filter 53 placed in front of the screen 51.

Dieser Zusammenhang sei im folgenden noch deutlicher beschrieben. Entspricht der Lichtpunkt am Schirm 51 zu einem Zeitpunkt einer Rot-Sektion des Filters 53, so ist das zu diesei Zeitpunkt auf den Aufzeichnungsträger 55 fallende Licht rotes Licht. Ist der entsprechende Teil des Aufzeichnungsträgers von der Farbe Cyan, also der Komplementärfarbe von Rot, soThis relationship is described more clearly below. The point of light on the screen 51 corresponds to one At the point in time of a red section of the filter 53, the light falling on the recording medium 55 at this point in time is red Light. If the corresponding part of the recording medium is cyan, i.e. the complementary color of red, then

3Ö$f8 4470 86 3 " ' ~ ³ ~ 3Ö $ f8 4470 86 3 "'~ ³ ~

j wird das rote Licht weitestgehend absorbiert und wird so invertiert. Als Ergebnis wird die Helligkeit des entsprechenden Punktes am Schirm 51 erhöht und es tritt ein sehr kräftiges Botlicht durch die entsprechende Rot-Sektion des optischen Filters 53. Tritt Licht vom Lichtpunkt durch eine Blau- oder Grün-Sektion des Filters 53 und fällt dann auf einen cyanfarbenen Teil des Aufzeichnungsträgers 55, beispielsweise eines Negativ-Farbfilms, so kann das Licht sowohl durch den Filter als auch durch den Film hindurch treten und das Ausgangssignal des fotoelektrischen Umsetzers 56 ist erhöht. Da dieses Ausgangssignal vom Verstärker 57 invertiert wird, nimmt die Helligkeit des Schirmes 51 an der der Blau- oder Grün-Sektionj the red light is largely absorbed and becomes so inverted. As a result, the brightness of the corresponding point on the screen 51 is increased and a very strong one occurs Botlight through the corresponding red section of the optical filter 53. If light emerges from the point of light through a blue or Green section of the filter 53 and then falls onto a cyan-colored part of the recording medium 55, for example a negative color film, the light can pass through both the filter and the film and the output signal of the photoelectric converter 56 is increased. Since this output signal is inverted by the amplifier 57, the Brightness of the screen 51 at that of the blue or green section

j des Filters entsprechenden Stelle des Schirms ab. Am cyanfarbenm Teil des Aufzeichnungsträgers 55, der also komplementär zur roten Farbe ist, wird rotes Licht aufgrund der Inversion erhalten und durch den Filter 53 wird rote Farbe erkannt. Für einen Teil des Aufzeichnungsträgers 55 mit gelber Farbe, die komplementär zu Blau ist, ergibt die Helligkeit der Bildröhre 52 aufgrund äac Inversion einen Anstieg an der Farbe Blau, wie sie durch den optischen Filter 53 gesehen wird; und für einen Teil am Original-Aufzeichnungsträger mit der Farbe Magenta, die komplementär zu Grün ist, bewirkt die Helligkeit des Lichtpunktes auf der Bildröhre 52 eine Erhöhung der Farbe Grün, wie sie durch den optischen Filter 53 gesehen wird. Auf diese Weise werden alle Farben invertiert, wenn das Schirmbild durch den Filter betrachtet wird.j position on the screen corresponding to the filter. On the cyan-colored part of the recording medium 55, which is thus complementary to the red color, red light is obtained on account of the inversion and the red color is recognized by the filter 53. For a part of the recording medium 55 with a yellow color, which is complementary to blue, the brightness of the picture tube 52 due to aac inversion results in an increase in the color blue as seen through the optical filter 53; and for a part on the original recording medium with the color magenta, which is complementary to green, the brightness of the light spot on the picture tube 52 causes an increase in the color green as seen through the optical filter 53. In this way all colors are inverted when the screen image is viewed through the filter.

Wie beschrieben, kann also eine Farbwiedergabe eines Bildes sehr leicht erhalten werden und die Projektion von Farbdias oder Farbfilm kann ohne Verwendung komplizierter und teuerer Farbfernsehkameras oder Farbbildysteme durchgeführt werden.Thus, as described, a color reproduction of an image can be obtained very easily and the projection of Color slides or film can be done without the use of complicated and expensive color television cameras or color imaging systems will.

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Es sei darauf hingewiesen, daß im Fall positiv-positiver Darstellung der gleiche, auf Hot, Grün und Blau basierende Filte:: 53 wie im vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendet werden kann. Es können auch die roten, grünen und blauen Sektionen des optischen Filters 53 in unregelmäßigem Muster angeordnet sein. Durch entsprechende Wahl des Verhältnisses der von den einzelnen Filtersektionen für Rot, Grün und Blau belegten Fläche kann auch die Weiß-Balance so justiert werden, daß sie dem vom Leuchtstoffschirm 51 erzeugten Licht gerecht wird. Außerdem kann vor dem fotoelektrischen Umsetzer 56 ein Korrekturfilter angeordnet sein. Beim System nach den Fig. 5a und 5b ist insofern keine Farbsynchronisation erforderlich, als nur an der Bildröhre 52 dargestellt wird. Wird jedoch das vom Aufzeichnungsträger 55 im System nach Fig. 5b erhaltene Farb-Videosignal einer anderen Farbbildröhre von einem Abgriff 59 her eingespeist, so .ist ein Farbsynchronsignal erforderlich. In diesem Fall kann das Farbsynchronsignal beispielsweise dadurdh erhalten werden, daß ein beispielsweise nur für die Rot-Kom- j ponente empfindlicher Fotoelektronen-Vervielfacher zusätzlich zum fotoelektrischen Umsetzer 56 verwendet wird. Die beschriebenen Ausführungsbeispiele verwenden zur Lichtpunktabtastung eine Elektronenröhre. Es kann jedoch auch ein Schirm verwendet werden, der von seiner Rückseite her mit einem weißen Lichtstrahl' abgetastet wird.It should be noted that in the case of positive-positive Representation of the same filters based on hot, green and blue: 53 can be used as in the previously described embodiment. It can also be red, green, and blue Sections of the optical filter 53 may be arranged in an irregular pattern. By choosing the ratio accordingly of the area occupied by the individual filter sections for red, green and blue, the white balance can also be adjusted that it does justice to the light generated by the phosphor screen 51. In addition, in front of the photoelectric converter 56, a Correction filter be arranged. In the system according to FIGS. 5a and 5b, no color synchronization is required, than is shown only on the picture tube 52. However, this is obtained from the record carrier 55 in the system of Fig. 5b Color video signal of another color picture tube fed in from a tap 59, so .is a color sync signal required. In this case, the color sync signal can be obtained, for example, because a signal for the red com-j additional component of sensitive photoelectron multiplier to the photoelectric converter 56 is used. The exemplary embodiments described use light point scanning an electron tube. However, a screen can also be used that emits a white light beam from its rear side. is scanned.

Beim beschriebenen System ist es erwünscht, einen so kleinen als möglich Lichtpunktdurchmesser und eine so kurze als möglich Nachleuchtdauer des Lichtpunktes zu haben, um die Auflösung und Klarheit des dargestellten Bildes zu erhöhen. Hierdurch kann jedoch ein Flimmern gefördert werden, das im Extremfall für das Auge unangenehm wird.In the system described, it is desirable to have a light spot diameter as small as possible and as short as possible as possible to have afterglow duration of the point of light in order to increase the resolution and clarity of the displayed image. However, this can promote flickering, which in extreme cases becomes unpleasant for the eye.

Diesem Problem kann wirksam begegnet werden, indem die Stirnplatte der Röhre mit einem Leuchtstoff einer langen Uachleuchtdauer und einem weiteren Leuchtstoff einer kurzer Uach- _ 11 _This problem can be effectively countered by providing the end plate of the tube with a fluorescent substance with a long afterglow period and another luminescent material of a short _ 11 _

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leuchtdauer beschichtet wird, wobei diese Leuchtstoffe als ane Schichtung oder in Form einer Mischung aufgetragen werden, wie im folgenden in Verbindung mit den Fig. 6 bis 8 beschrieben wird. Fig. 6 zeigt zwei spektrale Strahlungscharakteristiken unterschiedlicher Leuchtstoffe a und b. Beide Charakteristiken decken die Rot-, Grün- und Blau-Teile im sichtbaren Bereich. Fig. 8a und 8b zeigen die üiachleuchtdauercharakteristiken dieser Leuchtstoffe a und b. Der Leuchtstoff a hat eine kurze Nachleuchtzeit von 10""' Sekunden, wie in Fig. 8a gezeigt ist, während der Leuchtstoff b eine lange Nachleuchtzeit von 5 ·. 10"-⁵ Sekunden hat, also mehr als hundertmal länger als der Leuchtstoff a, wie in Fig. 8b gezeigt. Wird ein Licht aufnehmendes Element wie etwa ein Fotoelektronenvervielfacher, ein Fototransistor, oder eine Fotodiode mit einer spektralen Empfindlichkeitscharakteristik nach Fig. 7 verwendet, um aus dem hindurchtretenden Licht die Filmbilddicht festzustellen und die Helligkeit entsprechend einem Rückkopplungssignal, das aus seinem Ausgangssignal abgeleitet ist, zu modulieren, so ist im allgemeinen kein Flimmern spürbar, selbst wenn der Leuchtstoff a kaum eine Nachleuchtzeit aufweist, da das Leuchten dieses Materials vo"m menschlichen Auge nicht wahrgenommen wird. Derweil hat der Leuchtstoff b eine lange Nachleuchtzeit und vermag den Gesichtssinn stark zu erregen, so daß es möglich ist, eine Darstellung mit natürlichem Charakter zu erzielen, ähnlich derjenigen des gewöhnlichen Fernsehens. Der Leuchtstoff b verschlechtert dabei nicht die Auflösung, da das Licht von diesem Leuchtstoff lange Zeit nachleuchtet, so daß es eine Gleichspannungskomponente im aufgrund des Leuchtstoffs a unzusammenhängenden Bildsignal darstellt.Luminous duration is coated, these phosphors being applied as ane layering or in the form of a mixture, as will be described below in connection with FIGS. 6 to 8. 6 shows two spectral radiation characteristics of different phosphors a and b. Both characteristics cover the red, green and blue parts in the visible area. Figs. 8a and 8b show the post-glow characteristics of these phosphors a and b. The phosphor a has a short afterglow time of 10 "" seconds, as shown in FIG. 8a, while the phosphor b has a long afterglow time of 5 times. 10 " ^-5 seconds, which is more than a hundred times longer than the phosphor a, as shown in Fig. 8b. If a light receiving element such as a photoelectron multiplier, a phototransistor, or a photodiode with a spectral sensitivity characteristic according to Fig. 7 is used, in order to determine the density of the film image from the light passing through and to modulate the brightness in accordance with a feedback signal derived from its output signal, no flickering is generally noticeable, even if the phosphor a hardly has an afterglow time, since the glow of this material vo " not perceived by the human eye. Meanwhile, the phosphor b has a long afterglow time and can greatly stimulate the visual sense, so that it is possible to obtain a display with a natural character similar to that of ordinary television. The luminescent material b does not impair the resolution, since the light from this luminescent material persists for a long time, so that it represents a direct voltage component in the image signal, which is incoherent due to the luminescent material a.

Die Fig. 9a und 9b zeigen eine Abwandlung der beschrie-9a and 9b show a modification of the described

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benen Ausführungsform. Hierbei sind in den Figuren gleiche Teile wie in den Fig. 5a und 5b mit gleichen Bezugszeichen, versehen mit einem Strich, bezeichnet. Der Filter 53' ist hierbei einstückig mit der Bildröhre 52' ausgebildet. Diese Kathodenstrahl-Bildröhre 52' ist an der Innenseite ihrer Stirnplatte 58' mit dem optischen Filter 53' versehen, der aus jeweils einer der drei Primärfarben, also Rot, Grün und Blau, durchlassenden Sektionen besteht. Die Innenseite des Filters 53' ist mit dem Leuchtstofschirm 51' versehen, der aus Streifen oder Punkten eines Leuchtstoffes besteht, das aus Rot-, Grün- und Blau-Komponenten bestehendes weißes Licht emittieren kann und eine kurze Nachleuchtzeit, beispielsweise eine Mikrosekunde oder weniger, hat. Da der Schirm der Bildröhre 52' mit einem fliegenden Lichtpunkt abgetastet wird, wird der Aufzeichnungsträger 55' mit Licht aus den'Komponenten Rot, Grün undELau über das Sammel-Objektiv 54^f abgetastet. Beim Wandern des Lichtpunktes über den Schirm ändert der Taststrahl ständig seine Farbe, die entsprechend der aufeinanderfolgenden Anordnung der drei Primärfarbensektionen des Filters 53' umschaltet. Dieses Dreifarbenlicht wird durch den Aufzeichnungsträger 55 geworfen oder von ihm reflektiert und das hindurchgetretene oder reflektierte Licht wird vom Fotoelektronen-Vervielfacher 56' in ein entsprechendes elektrisches Signal umgewandelt, das durch den Rückkopplungsverstärker 57^f als helligkeitsmodulierendes Eingangssignal an die Bildröhre 52' geleitet wird. Wird als Rückkopplungsverstärker 57' ein Differenzverstärker verwendet, so ist es möglich, die beschriebene positiv-negativ-inverse Betrachtung oder die positiv-positive Betrachtung zu wählen, indem die Polarität des Verstärker-Eingangssignals geeignet gewählt wird.benen embodiment. Here, the same parts as in FIGS. 5a and 5b are denoted by the same reference numerals and provided with a prime in the figures. The filter 53 'is formed in one piece with the picture tube 52'. This cathode ray picture tube 52 'is provided on the inside of its end plate 58' with the optical filter 53 ', which consists of one of the three primary colors, that is, red, green and blue, permeable sections. The inside of the filter 53 'is provided with the fluorescent screen 51', which consists of strips or dots of a phosphor that can emit white light consisting of red, green and blue components and has a short afterglow time, for example one microsecond or less, Has. Since the screen of the picture tube 52 'is scanned with a flying point of light, the recording medium 55' is scanned with light from the components red, green and ELau via the collecting lens 54 ^f . When the light point wanders over the screen, the touch beam changes its color constantly, which switches over according to the successive arrangement of the three primary color sections of the filter 53 '. This three-color light is thrown through the recording medium 55 or reflected from it and the light which has passed or reflected is converted by the photoelectron multiplier 56 'into a corresponding electrical signal, which is passed through the feedback amplifier 57 ^f as a brightness-modulating input signal to the picture tube 52'. If a differential amplifier is used as the feedback amplifier 57 ', then it is possible to select the described positive-negative-inverse view or the positive-positive view, in that the polarity of the amplifier input signal is suitably selected.

Mit dieser beschriebenen Anordnung entspricht, wenn als Aufzeichnungsträger 55^! ein Negativ-Farbfilm verwendet wirdWith this described arrangement, if the recording medium 55 ^! a negative color film is used

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und das Eingangssignal des Verstärkers 57^f negativ invers gewählt wird, die Helligkeit des Lichtpunktes der Umkehrung der Bilddarstellung des Aufzeichnungsträgers 55' am entsprechenden Punkt, wegen der beschriebenen Prinzipien. In diesem Fall würde ohne den optischen Filter 53' das invertierte Bild einfarbig erscheinen. Das Bild am Schirm 51' erscheint jedoch als Farbbild, und zwar als invertiertes Farbbild des Bildes am Negativ-Film, wenn es durch den optischen Filter 53' vor dem Schirm 51' betrachtet wird. Entspricht nämlich der Lichtpunkt am Schirm 51' augenblicklich einem roten Teil des Filters 53¹, so ist das zu dieser Zeit auf den Aufzeichnungsträger 55¹ auffallende Licht rotes Licht. Ist der entsprechende Teil des Aufzeichnungsträgers 55' cyanfarbig, hat also die Komplementärfarbe von Rot, so wird das rote Licht weitgehend absorbiert, so daß es invertiert wird. Als Ergebnis steigt die Helligkeit des entsprechenden Punktes am Schirm 51' an und es tritt ein intensives Rotlicht durch den entsprechenden roten Teil des optischen Filters 53'. Tritt Licht vom Lichtpunkt durch einen blauen oder grünen Teil des Filters 53¹ und fällt dann auf einen cyanfarbenen Teil des Aufzeichnungsträgers 55', also des Negativ-Farbfilms, so tritt es leicht sowohl durch den Filter als auch durch den Film und das Ausgangssignal des fotoelektrischen Umsetzers 56' steigt an. Da dieses Ausgangssignal vom ^stärker 57' invei tiert wird, erniedrigt sich die Helligkeit am Schirm 51' an dez dem betreffenden blauen oder grünen Teil des Filters entsprechenden Stelle. Der Teil des Negativ-Farbfilms mit Cyan-Farbe, die die Kbiaplementärfarbe von Rot ist, ergibt also ein intensives rotes Licht aufgrund der Inversion, und dieses Rot wird durch den Filter 53' erkannt. Für einen Teil des Negativ-Farbfilms mit gelber Farbe, die der blauen Farbe entgegengesetzt ist, bewirkt die Helligkeit an der Bildröhre 52* einen Anstieg der blauen Farbe, die durch denand the input signal of the amplifier 57 ^{f is} chosen to be negative inverse, the brightness of the light point of the inversion of the image representation of the recording medium 55 'at the corresponding point, because of the principles described. In this case, without the optical filter 53 ', the inverted image would appear monochrome. However, the image on the screen 51 'appears as a color image, namely an inverted color image of the image on the negative film when viewed through the optical filter 53' in front of the screen 51 '. If the point of light on the screen 51 ′ corresponds instantaneously to a red part of the filter 53 ¹ , the light incident on the recording medium 55 ¹ at this time is red light. If the corresponding part of the recording medium 55 'is cyan-colored, that is to say if it has the complementary color of red, the red light is largely absorbed so that it is inverted. As a result, the brightness of the corresponding point on the screen 51 'increases and an intense red light passes through the corresponding red part of the optical filter 53'. If light from the light point passes through a blue or green part of the filter 53 ¹ and then falls on a cyan-colored part of the recording medium 55 ', i.e. the negative color film, it easily passes both through the filter and through the film and the output signal of the photoelectric Converter 56 'rises. Since this output signal is invei benefits from the ^ stronger 57 ', the brightness on the screen 51' is reduced at the point corresponding to the relevant blue or green part of the filter. That is, the part of the negative color film of cyan color which is the complementary color of red gives an intense red light due to the inversion, and this red is recognized by the filter 53 '. For a portion of the negative color film with a yellow color which is opposite to the blue color, the brightness on the picture tube 52 * causes the blue color to increase, which is caused by the

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optischen Filter 53^f sichtbar wird.Auf diese Weise werden alle Farben invertiert, da das Schirmbild durch den Filter gesehen wird.optical filter 53 ^f becomes visible. In this way all colors are inverted since the screen image is seen through the filter.

, - 15 309844/0863 , - 15 309844/0863

Claims

Patent claims:

My system for displaying color images, characterized by a light point scanning ^{device (52, 52 1} ), an optical filter device (53, 53 ^f ) separating the colors in front of the surface (51, 51 ¹ ) emitting the scanning light, a photoelectric converter (56, 56 ') for the photoelectric conversion of the scanning light emitted by the scanning device, passed through the filter device and fallen into the converter after its modulation by an image information carrier (55, 55'), which is scanned by the scanning light, and by feedback (57, 57 ¹ ) of the output signal of the photo-life converter.

2. System according to claim 1, characterized in that

that the output signal of the photoelectric converter (56, 56 ') can be fed back in the same or in the opposite phase.

3. System according to claim 1 or 2, characterized in that the optical filter (53) in front of the scanning device (52) is arranged.

4. System according to claim T or 2, characterized in that the light point scanning device comprises a cathode ray tube (52V) which has ^{an optical color filter (53 *) on the inner surface of its end plate (58 1} ) and a uniform layer on the inner surface of this filter a mixture or layers of phosphors which can emit light consisting of red, green and blue in color.

5. light point scanning tube for use as a light point scanning device in the image display system according to claim 1 or 2, characterized by an optical color filter element (53 *) which is arranged on the inner surface of an end plate (58 ^f ) of the tube (52 ¹ ) and its inner surface uniform

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j coated with a mixture or with layers of phosphors I emit colored light of red, green and blue i can.

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