DE2548831A1

DE2548831A1 - Wiedergabe mit veraenderlicher zeilensprung-abtastung

Info

Publication number: DE2548831A1
Application number: DE19752548831
Authority: DE
Inventors: James Jay Gold
Original assignee: American Optical Corp
Current assignee: Nanometrics Inc
Priority date: 1974-12-20
Filing date: 1975-10-29
Publication date: 1976-06-24
Also published as: JPS5186356A; JPS6234193B2; DE2548831C2; GB1516375A

Description

PATENTANWALT D-1 BERLIN 33 28.Oktober 1975

MANFRED MIEHE

Diplom-Chemiker Telegramme: INDUSPROP BERLIN

Telex: 0185443

US/02/2247 AO-2915

AMERICAN OPTICAL C O R P O RA T I O IJ Southbridge, Mass. 01550, USA

Wiedergabe mit veränderlicher Zeilensprung-Abtastung

Es wird eine Vorrichtung für die Anwendung Im Zusammenhang mit der Speisung einer rasterartigen Wiedergabe geschaffen, wie sie beidem herkömmlichen Fernsehsystem angewandt wird zwecks Ausbilden eines auwählbaren (gemäß einer vorherbestimmten Gruppe) Rasterformates unterschiedlicher Raster-Zeilensprungabtastungsraten.

Die Erfindung betrifft speziell die Wiedergabe von Abbildungen eines elektronischen Abtastmikroskop-Systems. Erfindungsgemäß geht es unter anderem um eine Verbesserung der Auflösung, wie sie anhand einer fernsehartigen Wiedergabe der Probenabbildung zur Verfugung steht, die auf einer Kathodenstrahlröhre aufgezeichnet wird.

Ein großer Teil der theoretischen und experimentellen Arbeit an elektronischen Abtastmikroskopen wurde in den 30iger Jahren unternommen. Bei diesen Instrumenten wurde eine thermoionische Quelle für Elektronen (erhitzter Faden) angewandt, die einen Elektronenstrahl ausbildet. Derselbe wird fokussiert und beschleunigt und dient dazu eine Probe zu beleuchten. Eine der arteigenen Charakteristika der thermoionisehen Systeme besteht in einem Strahl niedriger Stromdichte, der bei Anwenden starker Vergrößerungen, für die die Elektronenmikroskopie insbesondere zweckmäßig ist, wiederholte Abtastungen und Aufzeichnungen einer Abbildung auf einem photographischen Film erforderlich machte. Dies war be-

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dingt durch die nicht ausreichende Stromdichte des Strahls und der seinerzeit zur Verfügung stehenden Technologie für das Ausbilden einer geei gneten Signal-üetektor-Verbindung unter Erzielen einer Lchtzeit-3etrachtung, wie dies bei einem Fernsehschirm der Fall ist.

?lit dem Aufkommen im Verlaufe der späten 60iger Jahre der FeIdeF.issionsquellen in der Elektronenmikroskopie ergab sich eine Strahlenhelligkeit, die sogleich Anwendung fand im Zusammenhang mit der Abbildungssignalverarbeitung auf dem Gebiet des Fernsehens, 'lit der Entwicklung der Feldemissions-Mikroskopie zur technischen Reife ergab sich für diesen Industriezweig ein Erfordernis nach dynamischen, f1immerfreien, stereoskopischen Fernsehsystemen hoher Auflösung.

Das normale in den USA angewandte Fernsehsystem beruht auf einem mit 525 Zeilen arbeitenden Abtastsystem, das ein 2:1 Zeilensprung-Abtastungsverhältnis aufweist. Dies bedeutet, daß zwei Felder von 262,5 Zeilen auf den Schirm aufgebracht werden, wobei das zweite Zeilenfeld zwischen den Zeilen des ersten liegt. Wenn sich auch 525 Zeilen als durchaus ausreichend für eine normale Fernsehbetrachtung erwiesen haben bei dem üblicherweise vorliegenden Abstandsverhältnis, erweist sich doch das Photographieren derartiger Schirme und der darauf vorliegenden Abbildungen als ungeeignet bei derartigen Systemen. Es wurde gefunden, daß die Vergrößerung der durch die elektronischen Abtastmikroskopie ausgebildeten photographischen Abbildungen die Zwischenräume zwischen den aufeinanderfolgenden Abtastzeilen wiedergibt, wodurch Photographien mit Zeilen ausgebildet werden.

Eine logische Verbesserung bezüglich des Ausschaltens derartiger Zeilen würde darin bestehen, daß die Anzahl der auf der Betrachtungsfläche der Röhre vorliegenden Abtastzeilen vermehrt wird. Eine derartige Verbesserung bedingt jedoch auch erhebliche Nachteile. Wie dem einschlägigen Fachmann bekannt, führt eine größere Anzahl an Zeilen zu einer ganz wesentlichen Ausdehnung der erforderlichen Bandbreite des Sende-(und)-Wiedergabe-Systems, wo-

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durch sich eine erhebliche Kostensteigerung und stark verwickelter Charakter ergibt.

Dem Fachmann ist weiterhin bekannt, daß die Erfordernisse bezüglich der Bandbreite vermittels der Arbeitsweise der alternativen Zeilenabtastung, die man Zeilensprungabtastung nennt, verringern kann. Dies ist auf dem einschlägigen Gebiet allgemein bekannt und in verschiedenen Veröffentlichungen beschrieben, siehe z.B. Millman und Taub ¹S "Pulse and Digital Circuits", tic Graw Hill, 1956, Seiten 515-517. Die amerikanische Fernsehindustrie benutzt z.B. ein 2:1 Zeilensprung-Abtastungsverhältnis, wie oben angegeben. Diese Arbeitsweise nun über das mit einem 2:1 Verhältnis arbeitende System hinauszutreiben bedingt erhebliche Probleme. Viele derselben sind in der US-PS 3 767 926 (RE 28,153) der obigen Anmelderin angesprochen. Das dort offenbarte Wiedergabesystem zielt darauf ab, die Probleme zu überwinden, wie sie mit größeren Zeilensprung-Abtastungsverhältnissen auftreten. Nach dieser Patentschrift wird ein System mit einem größeren Zeilensprung-Abtastungsverhältnis als 2:1 geschaffen, wobei auch ein nicht in Sequenz erfolgendes Zeilensprung-Abtasten zur Durchführung kommt, um so einen Kaskade- oder Wasserfalleffekt zu verhindern, der im Zusammenhang mit den zu dergenannten Erfindung führenden einschlägigen Arbeiten festgestellt wurde.

Eine der der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben sind großzahlige Zeilensprung-Abtastungsmuster zwecks Verbessern der Auflösung, wie sie für zeilenfreie Photomicrographien auf dem Gebiet der elektronischen Abtastmikroskopie zur Verfügung stehen. Erfindungsgemäß wird auch eine Veränderbarkeit der Zeilensprungabtastung zwischen bestimmten vorgewählten Mustern geschaffen, um so das Zeilensprung-Abtastungsmuster auf die Erfordernisse der Photomicrographie und die vorgesehene Vergrößerung derselben anzupassen.

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Die Anwendung des Erfindungsgegenstandes ist jedoch nicht nur auf das Gebiet der Elektronen-Abtastmikroskopie beschränkt. Fernseh- ader Kathodenstrahlröhren-Wiedergaben finden allgemein in einer Vielzahl an Informationssystemen Anwendung, und der Erfindungsgegenstand kann überall dort herangezogen werden, wo sich das Erfordernis nach einer Mehrfach-Zeilensprung-Abtastung als erforderlichetweist.

Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung für die Anwendung bei der Speisung einer rasterartigen Wiedergabe geschaffen, wie sie z.B. bei den herkömmlichen System für das Ausbilden eines auswählbaren (gemäß einer vorherbestimmten Gruppe) Rasterformates mit unterschiedlichen Raster-Zeilensprungabtastungsraten Verwendung findfet.

Gemäß bestimmten erfindungsgemäßen Merkmalen wird eine Anordnung geschaffen, die einen phasenstarren Oszillatorkreis bilden, wodurch ein Mehrfaches der Zeilen- oder dem System zugeführter Frequenz ausgebildet wird. Eine sich anschließende Anordnung führt zu einer Unterteilung der Oszillatorfrequenz gemäß einem Mehrfachen der höchsten Ordnung der Zeilensprung-Abtastung für die Speisung der waagerechten Ausgangsleistung. Es wird eine Speiseanordnung für die senkrechte Ausgangsleistung vermittels einer Anordnung geschaffen, die eine variable Steuerung einschließt und zu einem Unterteilungsverhältnis der Oszillatorfrequenz für die senkrechte Ausgangsleistung führt und als eine Eingangsleistung für den phasenstarren Kreis wirkt unter Ausbilden des angestrebten Mehrfachen der Zeilensprung-Abtastung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen wiedergegeben und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Diagramm, das die Wiedergabekomponenten des elektronischen Abtastmikroskops wiedergibt, wie es erfindüngsgemäß vorgesehen ist;

Fig. 2 ein schematisches Diagramm, das eine bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform wiedergibt;

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Der ERfindungsgegenstand wird erläutert unter Bezugnahme auf die US-PS 3 7o7 926 (RE 28 153), wonach es sich um eine fernsehartige Wiedergabe für ein elektronisches Abtastmikroskop handelt. Der vorliegende Erfindungsgegenstand kann in jeder Vorrichtung mit einer CRT Anwendung finden, die abgetastet wird, sowie die Information auf der Röhre zur Aufzeichnung kommt vermittels Modulation der CRT-Strahlenintensität.

Unter Bezugnahme auf die Figur 1 ist dort ein Feldemissions-Klektronenstrahlrfysten 10 in Verbindung mit einer Probenkammer 20 gezeigt. Die für den Betrieb des Elektronenstrahlsystems erforderlichen elektrischen Potentiale werden durch die spitzenförmig ausgestaltete Snannungsquelle 17 und die Fokussierungs- und Beschleunigungsspannungszelle 16 ausgebildet. Das verbleibende Teil des Wiedergabesystems besteht aus der Abtast- und Synchronisationssteuerung 32, Detektor 31 und einem kathodenstrahlröhrenartigen Betrachtungsmonitor 30.

Das Feldemissions-Strahlsystem 10 ist typisch für den derzeitigen Stand der Technik,· und bezüglich der Einzelheiten sei bezug genommen auf die US-PSen 3 678 333, 3 766 427 und 3 784 BIS der obigen Anmelderin. Bei der hier wiedergegebenen Ausführungsform bildet eine Feldemissionsspitze 11, die eine in geeigneter V/eise geformte Kathode aus einem geeigneten Metall und vorbekannt ist, Jen Strahl der geladenen Teilchen aus, sobald ein ausreichend hohes elektrisches Feld zur Ausbildung gebracht wird. Die Spitzenspannungsquelle 17, die zwischen der Spitze 11 und der ersten Anode 12 vorliegt, bildet das erforderliche Feld für die Ausbildung der geladenen Teilchen (Elektronen) aus. Die zwischen der Spitze 11 und der zweiten Anode 13 vorliegende Fokussierungs- und Beschleunigungsspannungsquelle 16 bildet das erforderliche elektrische Feld im Zusammenhang mit der Anode 12 aus unter Fokussieren der Teilchen in eine angestrebte Strahlengröße.

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Da wir es mit einer Abtastvorrichtung zu tun haben, ist es erforderlich, daß der geladene Teilchenstrahl in ein vorherbestimmtes 'luster abgelenkt wird, um so in geeigneter Weise die zu untersuchende Probe abzutasten. Die Ablenkspulen 15 werden durch die Äbtast- und Synchronisationssteuerungseinhe.it 32 gespeist, wodurch der Strahl in der geeigneten Weise abgelenkt wird. Bei diesem System wj rd der Strahl waagerecht über die Probe abtastend geführt und kehrt sodann schnell zu einem Ausgangspunkt senkrecht im Abstand von dem ersten zurück und sodann v/erden in ähnlicher '\ieise die nachfolgenden Zeilen abgetastet. Während der waagerechte Strahl über die Probe geführt wird,w.'.rd derselbe kontinuierlich .senkrecht verschoben, v/odurch schließlich die gesamte Probenoberfläche abgedeckt wird. Diese Art Abtastmuster ist auf dem Gebiet der iikrosK.opie allgemein bekannt und entspricht vollstänaig derjenigen, wie sie normalerv/eise bei die: übertragung von Fernsehbildern angewandt wird.

Jach der Ablenkung wird der Strahl durch eine Verbindungsöffnung 13 zwischen den Strahlsysteiu 10 und der Probenkammer 20 geführt. Die Probe 21 'befindet sich in dem Laufweg des elektronenstrahls und wird in der oben beschriebenen Weise abgetastet. Das Auftreffen des Strahls auf die Probe 21 führt zu der Emission von Sekundärteilchen, bei dem hier vorliegenden speziellen Ausführuncjsfall handelt es sich um Sekundärelektrcnen und um reflektierte Elektronen, die durch die Kjnhc-it 22 festgestellt werden können. Die Fahrvorrichtung 22 .1st eine Szintillationsvorrichtung, wie sie dem Fachmann geläufig ist, und dieselbe wandelt die anhand der Probe 21 abgeleiteten Signale in ein verstärktes elektrisches Signal um, das dann die Detektoreinhe.it 31 weiterverarbeiten kann. Die Fühleinheit 22 weist zusätzlich zu dem Szintillationsdetektor normalerweise einen Photomultiplier oder ähnliches Bauelement auf. Der Detektor 31 verstärkt weiterhin das Signal und modifiziert dasselbe in geeigneter Weise für das Arbeiten zusammen mit einer Betrachtungsröhre in Form eines herkömmlichen Fernsehmonitors. Diese Detektoranordnung des W.ieder-

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gabesystems kann sodann so verstanden werden, daß dieselbe sowohl die Fühleinheit 22 als auch den Detektor 31 aufweist.

Die übliche Betrachtungsröhre 30 weist eine Betrachtungsfläche 35 auf, die eine empfindlich gemachte Oberfläche aufweist. Dieselbe sendet Licht bei Auftreffen eines Elektronenstrahls aus. Normalerweise ist die empfindlich gemachte Obeffläche mit einer Phosphorverbindung oder anderem geeigneten Material überzogen. Der Strahl der Betrachtungsröhre wird durch eine thermoionische Kathode erzeugt und durch elektrostatische Platten abgelenkt, die hier in typischer Weise durch das Bezugszeichen 33 der Betrachtungsröhre 30 wiedergegeben sind. Wenn die auf der Oberfläche der Betrachtungsröhre 30 ausgebildete Abbildung kohärent mit dem von der Probe 21 abgeleiteten Signal sein soll, ist es wesentlich, daß ein festgelegtes und bekanntes Verhältnis sowohl bezüglich der Zeit als auch der Phase zwischen dem Feldemissionsstrahlsystem 10, dem Elektronenstrahl und dem Elektronenstrahl der Betrachtungsröhre 30 aufrechterhalten wird. Normalerweise erweist es sich als zweckmäßig beide Strahlen genau synchron mit dem durch den Detektor 31 ausgebildeten Signal zu haben, wodurch eine Echtzeit-Abbildung der untersuchten Probe zur Ausbildung kommt. Wie weiter oben angedeutet, kann man sich des Vorteils bedienen, der darin besteht, daß die Betrachtungsröhre 30 auf ihrer Oberfläche ein Nachleuchten aufweist, sowie der Trägheit des menschlichen Auges bezüglich einer Verringerung der Anforderungen an die Bandbreite des Betrachtungssystems.

Eine vollständige senkrechte und waagerechte Abtastung der Oberfläche einer Probe ist unter dem Begriff eines Feldes bekannt. Wenn das Feld alle waagerechten Abtastlinien enthält, die für das Erzielen der Systemauflösung erforderlich sind, dann sind die Begr.iffeⁿFeld"undⁿRahmen" bezüglich eines gegebenen Systems äquivalent. In denjenigen Fällen jedoch wo eine Zeilensprung-Abtastung angewandt wird, d.h. jedes Feld lediglich'einen Anteil der Gesamtanzahl der Zeilen in dem Muster enthält, ist eine Anzahl an Feldern erforderlich zur Ausbildung eines vollständigen

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Rahmens. In den: Fall eines 2:1 Seilensprung-Abtastverhältnisses liegen zwei Felder oro Rahmen vor, während in dem Fall eines 4:1 Verhältnisses vier Felder pro Rahmen vorliegen. Bei dieser Ausführungsform kann eine Vielzahl an Zeilensprung-Abtastmustern ausgewählt werden. Der in der Figur 2 wiedergegebene Schaltkreis führt zu Zeilensprung-Abtastverhältnissen von 1:1, 2:1, 4:1, 8:1 und 16:1 vermittels Auswahl über einen Steuerknopf. Durch Auswahl geeigneter Oszillatorfrequenzen, Multiplier und Teiler kann jedwede Vielzahl an anderen Zeilensprung-Abtastverhältnissen vorgesehen werden.

Während des Betriebes wird allgemein das erste Feld durch den Röhrenstrahl auf der empfindlich gemachten Oberfläche der Röhre aufgezeichnet, und es verbleibt ein Raum äquivalent der Anzahl der Zeilen zwischen jeder aufeinanderfolgenden Zeile des Feldes. Das nachfolgende Feld wird auf eine zweite Zeile aufgezeichnet, während die verbleibenden Felder die verbleibenden Leerzeilen des Musters füllen. Nach Vervollständigen aller Felder ergibt sich somit ein vollständiges Bild mit größtmöglicher Auflösung auf der Oberfläche der Betrachtungsröhre 30. Das Synchronisationssignal, welches erforderlich ist die Abtastzeilen, und zwar sowohl die senkrechten als auch die waagerechten Zeilen der Betrachtngsröhre 30 und der Ablenkspulen 15 im genauen Phasenverhältnis zu halten, werden in die Ausgangssignale der Abtast- und Synchronisationssteuerungseinheit 32 eingeführt. Das Ausgangssignal des Detektors 31, das auf ein Signalgitter 34 der Betrachtungsröhre 30 beaufschlagt wird, moduliert den Elektronenstrahl der Röhre und beeinflußt hierdurch die Helligkeit und den Kontrast der Abbildung unter Ausbilden eines erkennbaren Bildes der Probe 21.

Unter Bezugnahme auf die Figur 2 sind dort Schaltkreiselemente für ein ausgewähltes Zeilensprung-Abtasteerhältnis wiedergegeben. Wie weiter oben erwähnt, gibt diese Ausfuhrungsform auswählbare

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Verhältnisse von 1:1 bis 16:1 über das Mehrfache von 2 wieder. Neiterhin ist zwecks Stabilität des gesaraten Systeris (einschließlich der Synchronisation des Strahlsystems IO gegenüber der Wiedergabe 30)die senkrechte Rate der Abtaststeuerung Phasenstarr gegenüber der iletzleitung (60 Hz bezüglich den Gegebenheiten in den USA). Wie anhand der nachfolgenden Tabelle ersichtlich, ist eine waagerechte Rate von 15750 + 1% Hz (dies ist ein Standardwert für das US Fernsehen) für alle Zeilensprung-Abtastlagen ausgewählt worden. Diese Erfordernisse sind nicht bezüglich der auswählbaren Zeilensnrung-Abtastsysteme wesentlich, jedoch sind dieselben bei der elektronischen Abtastmirkoskopie zweckmäßig, um so die Verzerrung des elektromagnetischen Wechselstromfeldes durch synchrone Demodulation hintenanzuhalten und das Anwenden von standardisierten Fernsehkomponenten zu ermöglichen.

Der Synchrongenerator 32 weist eine phasenstarre Schaltung 40 mit einem spannungsgeSteuerten Oszillator (VCO) 42, einen Phasenkomparator 44 und ein iJiederpaßfilter 46 auf. Der spannungsgesteuerte Oszillator ist mit einem Horizontalzählwerk 50 verbunden, das bei der vorliegenden Ausführungsform für einen Maximalwert von 16:1 bezüglicji der auswählbaren Zeilensprungabtastung die eingegebene Frequenz des VCO 42 durch 32 teilt (vorgewählt für 1:1, 2:1, 4:1, 8:1 und 16:1 Muster bezüglich dieser Ausführungsform). Hit dem Horizontalzählwerk 50 ist ein Impulserzeugungs- und Formungskreis 52 verbunden, der durch den VCO 42 anhand der darin durch die Horizontalrateninformation erzeugten Wert ausgelöst wird. Die Funktion, z.B. Impulsausgang des Horizontalimpuls-Erzeugungs- und Formungskreises 52 ist ähnlich derjenigen, wie sie bei herkömmlichen Fersehsystexnen angewandt wird. Mit dem Spannungsteuerungs-Oszillator 42 ist weiterhin ein Vertikalzählwerk 54 verbunden, das ein variabler Digitalzähler ist. Dieser Zähler oder Zählwerk kann durch die variable Modulationssteuerung 56 gesteuert werden. Unter der Einwirkung der Steuerung 56 gibt das Zählwerk 54 die erforderliche Frequenzleistung ab für die Speisung des

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- ίο -

- IO -

Vertikalsynchron-Formers 58. Bei der Arbeit teilt der Vertikalzähler den Frequenzausgang des VCO 42 unter Ausbilden der Vertikalen synhhronen Leistung bei 53. Das von dem Vertikalzähler 54 abgegebene Signal bzw. Leistung führt zusätzlich zur Ausbildung der synchronen Leistung für den Former 58 auch zu einer Eingangsleistung für die phasenstarre Schaltung 40, wodurch die Primärfrequenz des VCO 42 eingestellt wird, un den herum das gesamte System arbeitet. Bezüglich der Zeilensprung-Abstandsverhältnisse von 1,2, 4, 8 und 16:1 gibt für den Betrieb die Tabelle I die Frequenz- undZeilenv/erte für den Schaltkreis nach der Figur 2 wieder.

Tabelle I

Zeilensprung- Abtastung	S-Rate	W-Rate	Zeilen pro Feld	VCO-Rate = 32 χ W-Rate	S.Ctr.T
1:1	60 Hz	15720 Hz	262	503040 Hz	8384
2:1	60	1575O	262-1/2	504000	8400
4:1	60	15735	262 1/4	503520	8392
8:1	60	15727.5	262 1/8	503280	8388
16:1	60	15723.75	262 1/16	503160	8386

Anmerkung: Zeilen pro Feld = (W-Rate) τ (S-Rate).

Der VCO 42, Vertikalzähler 54, Phasenkomparator 44 und Filter 46 bilden eine einfache phasenstarre Schaltung, die die Ausgangsfrequenz des VCO 42 bei einem Mehrfachen der Wechselstrom-Zeilenfrequenz (60 Hz) starr hält, wie sie dnch den senkrechten Zähler eingestellt wird (oder 60 χ das Mehrfache des Vettikalzählers 54 - dies beläuft sich für 1:1 auf 60 χ 8384 = 503040). Das Einstellen der variablen Steuerung 56 führt zu einem Einstellen des Multipliers des Vertikalzählers 54. Da für das 1-16:1 Zeilensprung-Abtastverhältnis der Ilorizontalzähler 50 um einen konstanten Faktor (32) teilt, führt dessen Ausgangsτ 60 Hz oder 262 Zeilen pro Feld

leistung zu =

oder 262 waagerechte Zeilen pro senkrechte Abtastung. Durch Untersuchung der für das hier erläuterte System zur Verfügung

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- li -

stehenden Auswahl der Zellensprung-Abtastverhältnisse, sowie der Frequenz und der Funktion des Schaltkreises nach Figur 2 ergeben sich die einschlkägigen Faktoren für andere Zeilensprung-Abtastmuster .

Beispielsweise kann es zweckmäßig sein '³In Zeilensprung-Abtastverhältnis mit aufeinanderfolgenden ganzen Zahlen zu wählen, wie

1:1, 2:1, 3:1, 4:1, 5:1 n:l. Zwecks Erläuterung wird

nun ein System für 1:1 -*- 5:1 veränderlichem Zeilensprung-Abtastverhältnis beschrieben.

Bei einem derartigen " 5 zu 1 " System ist der spannungsgesteuerte Oszillator mit dem waagerechten Zähler 50 verbunden, der die Eingangsfrequenz des VCO durch 120 teilt. Die weiteren oben genannten Bauelemente werden in ähnlicher Weise wie weiter oben beschrieben, angewandt (wie z.B. der Impulserzeugungs- und Verformungskreis 52, der Verti.kalzähler 54, die variable Steuerung 56 usw.), arbeiten jedoch mit den Werten gemäß der folgenden Tabelle II. Diese Tabelle ergibt die erforderlichen Frequenz- und Zeilenwerte für das Zeilensprung-Abtastverhältnis von 1:1 durchgehend bis 5:1 für denSchaltkreis nach der Figur

Tabelle II

Zeilensprung- Abtastung	S-Rate	W-Rate	Zeilen pro Feld	VCO Rate = 12Ox W Rate	V:Ctr·;
1:1	60 Hz	15720 Hz	262	1886400 Hz	31440
2:1	60	15750	262-1/2	1890000	31500
3:1	60	15740	262-1/3	1888800	31480
4:1	60	15735	262-1/4	1888200	31470
5:1	60	15732	262-1/5	1887840	31464

Wie bei der vorausgehenden Ausführungsform bilden der VCO 42, Vertikalzähler 54, Phasenkomparator 44 und Filter 46 eine einfache phasenstarre Schaltung, die die Ausgangsfrequenz des VCO bei einem Mehrfachen der Wechselstrom-Zeilenfrequenz (z.B. 60 Hz)

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festlegt, wie sie durch den Vertikalzähler eingestellt wird (oder 60 χ das Mehrfache des VErtikalzählers 54 - und dies beläuft sich für 1:1 des .1-5:1 variablen Systems auf 60 χ 31440 = 1886400), Wie. weiter oben für die Einstellung der veränderlichen Steuerung 56 zu einer Einstellung des Multipliers des Vertikalhählers 54. Da (für das 1-5:1 System) der waagerechte Zähler 50 um einen konstanten Faktor (120) teilt, ergibt sich dessen Ausgangsleistung zu ( = )τ 60 Hz

oder 262 Zeilen pro Feld oder 262 waagerechte Zeilen pro senkrechter Abtastung. Es versteht sich, daß dieses mit in Sequenz ganzen Zahlen arbeitende System auf jedes zweckmäßige Zeilensprung-Abtastmuster ausgedehnt werden kann und hi.er sind solche von 1-16:1 und 1-5:1 zum Zwecke der Erläuterung geeignet.

Anhand der obigen Beispiele ergibt sich, daß d5_ese technische Lösung und grundlegende Schaltkreisanordnung für eine Vielzahl vorgewählter Zeilensprung-Abtastverhältnisse angewandt werden kann, indem in der richtigen Weise Basisfrequenzen und Vielfache für das Starrhalten der Phase auf eine gegebene Zeilenfrequenz angewandt werden können. Weiterhin kann es sich als zweckmäßig erweisen, eine speziell erzeugte Zeilenfrequenz, die nicht 60 Hz ist, für spezielle Zeilensprung-Abtastverhältnisse starr zu halten. Weiterhin kann das hier erläuterte veränderliche Zeilensprung-Abtastsystem auch Nutzanwendung finden bei Abtastsystemen, wie sie in der US-PS RE 28 153 beschrieben sind, sowie im Zusammenhang mit speziellen Fernsehsystemen, wie möglicherweise diejenigen, die eine Stereobetrachtung ermöglichen.

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Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zum. Verändern gemäß eines vorhergewühlten Auswahlbereiches des Zeilensprung-Abtastverhältnisses einer rasterförmigen Wiedergabe, wie auf einer Kathodenstrahlröhre einschließlich eines die waagerechte Ablenkung steuernden Kreises und eines die senkrechte Ablenkung steuernden Kreises iη Verbindung mit einer waagerechten Speisung bzw. einer senkrechten Speisung, dadurch gekennzeichnet , daß vorgesehen ist eine variable Oszillatoranordnung für das Erzeugen einer Hauptfrequenz fär die Speisung der waagerechten und senkrechten Speisungen, wobei die Frequenz ein Mehrfaches der waagerechten Ablenkungsrate und der vorherbestimmten Zeilensprung-Abtastverhältnisse ist, einer waagerechten Zählanordnung für das Verringern der Oszillatorfrequenz auf eine Frequenz gleich der waagerechten Rate für die vorherbestimmte Zeilensprung-Abtastrate , einer senkrechten Zählanordnung für das Verringern der Oszillatorfrequenz auf eine Frequenz gleich der senkrechten Rate für die vorherbestimmte Zei. lensprungAbtastrate, sowie eine Steueranordnung für den senkrechten Zähler und die Oszillatoranordnung, die dazu führen, daß der Dividend der waagerechten Rate und der senkrechten Rate eine Bruchzahl sind, wobei der 3ruchanteil desselben die angestrebte Zeilensprung-Abtastrate bestimmt.
2.Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die variable Oszillatoranordnung phasenstarr mit der Frequenz der itfetzleitung für die Niedergabe ausgeführt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß di° waagerechte Rate für df.e Wiedergabe praktisch gleich der waagerechten Rate handelsgängiger Fernsehsysterce ist.

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