DE2823853A1

DE2823853A1 - Abtastsystem fuer lichtton-zackenschrift

Info

Publication number: DE2823853A1
Application number: DE19782823853
Authority: DE
Inventors: Ray Milton Dolby
Original assignee: Dolby Laboratories Licensing Corp
Current assignee: Dolby Laboratories Licensing Corp
Priority date: 1977-06-03
Filing date: 1978-05-31
Publication date: 1978-12-14
Also published as: NL189322B; JPS6250893B2; DE2823853C2; CA1124402A; NL7805719A; FR2393342A1; FR2393342B1; GB1598113A; IT1192315B; JPS542703A; NL189322C; IT7849669A0

Description

Priorität: 3. Juni 1977 - USA - Serial No. 803 042

Zusammenfassung

Es wird eine Vorrichtung zur Abtastung von Lichtton-Zackenschrift beschrieben, bei der eine Vielzahl von diskreten Fotosensoren kleine Bruchteile der Tonspurbreite abtasten. Die Auswahl der Anzahl der Sensoren mit Bezug auf die Abmessungen des fotografischen Korns resultiert in einer Umwandlung des störenden Quantisierungsrauschens in ein besser tolerierbares Zufallsrauschen, während eine praktikable Anzahl

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von Sensoren verwendet wird. Die elektronische Verarbeitung der Sensorausgänge reduziert impulsformges Rauschen von Schmutz und Kratzern.

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft allgemein Wiedergabeeinrichtungen für Lichttonaufzeichnungen in Zackenschrift und insbesondere eine verbesserte Vorrichtung zu Abtastung solcher Tonspuren.

Lichtton-Zackenschrift auf Kinofilmen ist praktisch in ihrer gegenwärtigen Form seit den frühesten Tagen des Tonfilms verwendet worden. In der frühesten Form wurde eine einzelne monophone Lichttonspur verwendet, wobei die Brei te der klaren Fläche proportional der aufgezeichneten Modulationsamplitude war. Spätere Modifikationen zur Reduzierung von Verzerrungen führten zweiseitige und doppelte zweiseitige Spuren ein, die einander benachbart waren und die gleiche Modulationsinformation trugen und identische Muster hatten. Eine weitere Modifikation ist eine getrennte Modulation der doppelten zweiseitigen Spuren zur Erzielung einer stereophonen Wiedergabe.

Moderne kommerzielle Filmprojektoren verwenden weiterhin grundsätzlich die gleichen Beleuchtungs- und Lichtsensor-Anordnungen zur Abtastung der Lichtton-Zackenschrift, wie diejenigen, die in den frühesten Tonfilmprojektoren verwendet wurden: Eine Lichtquelle und ein schmaler mechanischer Schlitz bilden eine linienförmige Lichtquelle, und es ist eine einzelne Fotozelle zum Detektieren vorgesehen, bzw. zwei Fotozellen im Falle von sterephonen doppelten bilateralen Spuren.

Ein dauerndes Problem bei der Wiedergabe von Lichtton ist die Unterdrückung des Rauschens während versucht wird, einen breiten Frequenzbereich zu überdecken. Lichttonspuren sind besonders empfindlich

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gegen impulsförmiges Rauschen oder Impulsstörungen durch Schmutz oder Kratzer, deren Anzahl mit der Anzahl von Malen steigt, die die Kopie projiziert wird. Andere Arten des Rauschens sind Komrauschen im weißen (klaren) Bereich der Spur und Rauschen der fotoelektrischen Zelle, die beide im wesentlichen proportional der Breite der wiedergegebenen Spur sind und einen Rauschmodulationseffekt verursachen, wenn das Signal wiedergegeben wird.

Es sind verschiedene Techniken eingeführt worden, um die Qualität der Lichttonspuren zu verbessern, und es gibt Anzeichen dafür, daß das Medium nicht naturnotwendig so ungünstig ist, wie das in den Fünfzigerund Sechzigerjahren angenommen wurde, als Versuche gemacht wurden, Magnettonspuren populär zu machen. Eine nützliche Diskussion der Geschichte und des Potentials von Lichttonspuren ist enthalten in "The Production of Wide-Range, Low-Distortion Optical Sound Tracks Utilizing the Dolby Noise Reduction System" von loan Allen in Journal of the SMPTE, September 1975, Bd. 84, Seiten 720 - 729 mit weiteren Literaturnachweisen.

Ein früher Versuch einer anderen Lösung der Lichttonwiedergabe ist aus der US-Patentschrift 2 347 084 bekannt, wobei die Spur wiederholt mit einem sehr kleinen Abtastfleck über ihre ganze Breite abgetastet wird und mit einer einzigen lichtempfindlichen Zelle detektiert wird, um ein im wesentlichen zweistufiges, impulsbreitemoduliertes Signal zu erzeugen. Das Signal wird begrenzt, um Rauschen zu unterdrücken, und wird integriert, um ein Tonsignal variabler Amplitude zu erzeugen. Dieses System ist insoweit brauchbar, als ein erheblicher Rauschanteil beseitigt wird, der durch Flecken im klaren Bereich der Spur verursacht wird, wobei die schwarzen Bereiche im wesentlichen rauschfrei sind, ausgenommen wo das Negativ Fehlstellen gehabt haben könnte, die weiße Flecken verursachen. Trotz der Abtasttechnik erzeugen einige dunkle Flecken im klaren Bereich weiterhin Rauschen.

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Ein verbessertes Abtastsystem ist in der älteren britischen Patentanmeldung 37292 und der entsprechenden US-Anmeldung Ser.No. 603 671 und der daraus hervorgegangenen US-Serial No. 778 870 beschrieben. In diesem System wird die Kenntnis ausgenutzt, daß das Rauschen hauptsächlich aus dem klaren Bereich stammt, indem das Ausgangssignal automatisch rauschunterdrückt drückt (squelch) wird, nachdem einmal anfänglich der Schwarz/weißöbergang in der Filmspur während j'eder Abtastung detektiert worden ist. Die Rückstellung erfolgt nach j'eder Abtastung. Eine weitere Verfeinerung der Technik arbeitet mit einer Zweiwegabtastung, so daß der Weiß/schwarz-übergang auf einer doppelten zweiseitigen Spur ausgenützt werden kann. Signalverzögerungs- und Logikschaltungen werden ebenfalls zu diesem Zweck verwendet.

Bei beiden beschriebenen älteren Abtastsystemen ist die Kompliziertheit des optischen Abtastmechanismus ein Problem, der eine erhebliche Modifikation vorhandener Filmprojektoren erfordern würde. Bei kommerziellen Projektoren sind auch eine Ungzeit-Zuverlässigkeit und relative Unabhängigkeit von häufigen Nachjustierungen erforderlich. Die älteren Abtastsysteme sind für solche Probleme empfindlich, weil sie eine Kathodenstrahlröhre,-· einen Laser und/oder mechanische oder andere elektro-optische Abtasttechniken benötigen.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß den Lehren der Erfindung wird ein verbessertes Lichtton-Wiedergabesystem verfügbar gemacht, das die Vorteile der optischen Abtastung beibehält und trotzdem im wesentlichen elektronischen Charakter hat. Das Verfahren erlaubt es, einzigartig zugeschnittene Verarbeitungstechniken zu verwenden, um die speziellen Typen von

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Rauschen herabzusetzen, die Lichttonspuren beeinträchtigen.

Die Entwicklung der Erfindung ist wie folgt. Zunächst würde die Notwendigkeit, die Spur mit einem Lichtstrahl abzutasten, scheinbar eleminiert, wenn eine Fotosensoranordnung so angeordnet werden könnte, daß die wechselnde Breite der Lichttonspur abgetastet würde. Eine optische Vergrößerung der Spur könnte verwendet werden, um das System zur Verwendung mit vorhandenen Projektoren praktikabel zu machen, sollte die Sensoranordnung vorzugsweise unmittelbar hinter der Filmebene angeordnet sein. Ein Hindernis bei der Verwendung einer Sensoranordnungstechnik ist jedoch die Tatsche, daß bekanntlich Quantisierungsrauschen ein Problem ist. In der Tontechnik wird üblicherweise angenommen, daß zur Quantisierung eines Tonsignals mit hoher Qualität größenordnungsmäßig 10.000 oder mehr Quantisierungsschritte erforderlich sind. Da die gesamte Spurbreite einer einzelnen Stereo-Lichttonspur auf 35 mm-Film 0,033 Zoll (0,84 mm) beträgt oder etwa 0,016 Zoll (0,41 mm) für jede der beiden Aufzeichnungsseiten,ergibt sich eine Fotosensoranordnung von 10.000 Elementen mit Mittenabständen von 1,6 Mikrozoll (0,000041 mm). Beim derzeitigen Stand der Mikroelektronik kommt eine solche Anordnung nicht in Frage, selbst bei der Verwendung eines optischen Vergrößerungs sy stems, was die Einbauschwierigkeiten in vorhandene Projektoren erheblich erhöhen würde, wäre eine Anordnung von 40.000 Sensoren für die volle Spurbreite ein sehr schwieriges Unternehmen.

Eine weitere Untersuchung der Sache führt zu einem hoffnungsvolleren Resultat. Beim Quantisieren von Tonsignalen ist es bekannt, ein breitbandiges Zittersignal dem Eingangssignal zu addieren, um die Korrelation zwischen dem Signal und dem Quantisierungsrauschen zu reduzieren. Dadurch wird das Stören des Quantisierungsrauschens

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deutlich reduziert. Wenn das Zittersignal groß genug ist, dann genügt eine kleinere Anzahl von Digitalisierungsschritten. Eine mikroskopische Untersuchung von Lichtton-Zackenspuren zeigt, daß die Grenze zwischen klarem und geschwärztem Teil der Spur nicht abrupt ist, sondern eine gezackte Kante hat, und zwar durch die Unsicherheit, die durch das Filmkorn eingeführt ist. Diese Unsicherheit erstreckt sich über eine Distanz von 0,0001 Zoll bis 0,0002 Zoll (0,0025 bis 0,0051 mm). Wenn diese Unsicherheit als Zittersignal betrachtet wird, das zum Eingangssignal addiert wird, dann könnte die Tonspur in Schritten von beispielsweise 0,0001 Zoll (0,0025 mm) quantisiert werden. Jede Hälfte jeder zweiseitigen Aufzeichnung könnte also in nur 160 Schritte quantisiert v/erden, eine sehr kleine Anzahl verglichen mit den 10.000, die üblicherweise zum Quantisieren eines Tonsignals erforderlich wären.

Eine Fotosensoranordnung mit Abständen von 0,0001 Zoll (0,0025 mm) repräsentiert eine Packungsdichte, die etwa lOnal dichter als in der derzeitigen Mikroelektronik-Praxis ist. Es können zwar neue Maskier- und Ätztechniken erforderlich sein, diese Erhöhung der Dichte ist jedoch sicher nicht jenseits des Vors te 11unes Vermögens. Auf jeden Fall kann eine optische Vergrößerung verwendet werden, bis die notwendigen Mikroelektronik-Produktionstechniken verfügbar sind. Ein wichtiges Element der Erfindung ist also die Feststellung und Erkenntnis, daß Lichttonspuren eine naturgegebene Eigenschaft haben, die ein quantisiertes Wiedergabesystem denkbar machen. Bei einer möglichen Ausführungsform der Erfindung werden die Fotosensorelemente sequentiell mit einer hohen Rate mittels Taktschaltungen und Schaltern sequentiell abgefragt. Das impulsbreitenmodulierte Ausgangssignal wird dann begrenzt und weiterverarbeitet, wie bei den oben erwähnten älteren Abtast-Vorschläqen. Während eine solche Abtastausführung durchaus praktikabel sein kann, so ist es doch erwünscht, die Einrichtung noch weiter zu vereinfachen, v/enn das möglich ist.

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Ein weiteres Element der Erfindung ist also die Erkenntnis, daß mit e/inem digitalen Ablesesystem eine laterale Abtastung der Tonspur nicht notwendig ist, so daß die erhebliche Komplizierung durch Taktschaltungen, Schalter und Impulsbreitendemodulation vermieden werden könne. Gemäß diesem Aspekt der Erfindung wird der Ausgang jedes Fotosensor-Elementes direkt einer zugehörigen Verstärker- und Begrenzer-Schaltung zugeführt, der größte Teil der störenden Ausgänge durch Schmutz und Kratzer werden durch die Begrenzerwirkung eleminiert. Die Schaltungsausgänge können dann über eine Logik geführt werden, um eine weitere Geräuschreduzierung zu erreichen. Die Ausgänge aller Schaltungen werden dann kombiniert und geglättet, um das Ausgangs-Tonsignal zu bilden. Die in diesen Schritten erforderliche Schaltung ist insgesamt sehr einfach und erlaubt den Einbau auf einem einzigen IC-Chip aller Fotosensorelemente, Verstärker/Begrenzer, Rauschunterdrückungslogik, Kombinationsschaltung und Tonsignal-Ausgangsverstärker. Gemäß den erwähnten Zahlen treten 640 Sensor- und Verarbeitungs-Kanäle auf, in den meisten kommerziellen Kinoanwendungen würde das endgültige Ausgangssignal der integrierten Schaltung nur aus den beiden Tonkanälen bestehen.

Die Erfindung ist anwendbar auf alle Arten Lichtton-Zackenschrift einschließlich monophoner zv/eiseitiger Schrift, monophoner doppelter Zweiseitenschrift und stereophoner doppelter Zweiseitenschrift durch Auswahl der als getrennte Gruppe zu verarbeitenden Fotodioden. Zwei, drei, vier oder mehr Spuren und Verarbeitungsketten können dazu verwendet werden, Signale für links, Mitte, rechts, rückwärts, Umgebungseffekte, Steuersignal für Spezialzwecke und dergl. zu erhalten.

Da das erfindungsgemäße System die konventionelle Beleuchtungsquelle in einem Projektor verwendet, ist die einzige Modifikation des mechanischen Aufbau des Projektors, die erforderlich ist, der Ersatz der fotoelektrischen Quelle durch die Fotodioden- und Prozessoren-IC.

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Eine zusätzliche Optik kann möglich oder erwünscht sein, um effektiv den Fotodiodenstreifen auf die Filmspurbildebene zu bringen.

Diese und weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung; es zeigen:

Fig. 1 graphisch die Dichte in Abhängigkeit von der Distanz

an einem Beispiel einer Lichtton-Zackenschrift zur Erläuterung der Erfindung;

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt des Obergangsteils

schwarz/weiß in Fig. 1;

Fig. 3 schematisch, teilweise als Blockschaltbild, eine perspektivische Ansicht eines Lichtspurwiedergabesystems nach der Erfindung;

Fig. 4 ein Blockschaltbild der Sensoranordnung und Verarbeitungsschaltung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5 schematisch einen Teil der Logikschaltung zur Verwendung

in Fig. 4; und

Fig. 6 ein Blockschaltbild der Sensoranordnung und Verarbeitungsschaltung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

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In Figur 1 ist die fotographische Dichte in Abhängigkeit von der Distanz bei einer exemplarischen Abtastung über eine einzelne zweiseitige Zackenschrift-Lichttonspur dargestellt. In Abtastsystemen ist die Spannungsverlaufinformation die Impulsbreite w. Der anfängliche Schwarzpegel ist im wesentlichen ein konstanter Pegel und deshalb rauschfrei. Der Weißoegel variiert jedoch erheblich hinsichtlich der Amplitude durch Dunkelpartikel, die typischerweise im weißen Bereich anzutreffen sind. Ohne Begrenzung zur Beseitigung solche Variationen würde das resultierende wiedergegebene Tonsignal erhebliches Rauschen enthalten. Begrenzung beseitigt jedoch nicht alle Amplitudenvariationen und beeinflußt auch nicht das Rauschen, das durch die Unsicherheit in den Schwarz/weiß-(und Weiß/schwarz-)übergängen erzeugt wird, wie in Fig. 2 veranschaulicht. Figur 2 ist vergrößert, um die Art und Weise zu zeigen, in der das Signal sich im Übergangsbereich aufbaut. Die unterbrochenen Linien zeigen einen anderen möglichen Amplitudenaufbau. Je nach dem Begrenzungspegel variiert deshalb die scheinbare Position des Schwarz/weißübergangs, wodurch ein Zischen im wiedergegebenen Signal erzeugt wird.

Figur 3 zeigt die allgemeine Anordnung nach der Erfindung, einschließlich einer konventionellen Lampe 10 und eines mechanischen Schlitzes zur horizontalen Beleuchtung eines schmalen Streifens auf der Lichtton-Zackenschrift 14 auf einem Kinofilm 16. Es ist zwar eine zweiseitige Tonspur dargestellt, die Erfindung ist jedoch auch auf Mehrspurfilme anwendbar. Das durch die Tonspur 14 modulierte Licht wird mit einer Lichtempfängereinrichtung abgeflihlt, die aus einer Reihe von Festkörpersensoren 18 besteht, die jeweils einen kleinen Bruchteil der Tonspurbreite abfühlen. Soweit notwendig können verschiedene Optiken zwischen Lampe 10, Schlitz 12, Film 16 und Sensoren 18 vorgesehen sein, um das Schlitzbild und die Sensoren optisch in die Filmebene zu bringen.

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Die Verarbeitungsschaltung 20 nimmt die Ausgänge der Sensoren 18 auf und erzeugt den wiedergegebenen Ton daraus. Einer der Zwecke der Erfindung ist es, ein System zu erhalten, bei dem sowohl die Sensoren als auch die Verarbeitungsschaltung auf einem einzigen IC-Chip enthalten sein können.

Die Anzahl der Sensoren wird so gewählt, daß sich etwa eine Abfragung pro 0,0001 Zoll (0,0025 mm) Tonspurbreite ergibt, oder etwa 640 Sensoren für die aktiven Bereiche einer üblichen Tonspur von 0,076 Zoll (1,93 mn) Breite. Die Anzahl der Sensoren ist ausreichend groß, um ein Quantisierungsrauschen zu vernieten, jedoch nicht so groß, daß zu stark über den Ungewissheitsbereichen abgefragt wird. Etwa zwei oder drei Abfragungen ergeben sich über jedem Unsicherheitsbereich, so daß sich eine zufällige Abfragung ergibt und das störende Quantisierungsrauschen durch ein statistisches Rauschen ersetzt wird, das psychoakustisch akzeptabel ist.

Bei der bevorzugten Ausführungsform nach Figur 4 sind die Sensoren der Anordnung 13 jeweils mit ihren eigenen Verstärkern 34 a, 34 b usw. und Begrenzern 36 a, 36 b usw. verbunden, und die Ausgänge der Begrenzer sind einem Kombinierer 48 zugeführt. In seiner einfachsten Form summiert der Kombinierer 48 die angelegten Signale und legt das Resultat an den

Integrator oder Tonfrequenz-Bandpass filter 40 an, um einen wiederzugebenen Ton zu erhalten.

Wenn die Sensoren 24 in anderer als gleichabständiger Weise angeordnet sind, beispielsweise mit größerer Dichte in der Mitte der Tonspurfläche, können die resultierenden Signale im Kombinierer entsprechend bewertet werden, um das zu kompensieren.

Im Falle von mehreren Tonspuren, beispielsweise zweiseitigen Stereospuren, können die Sensoren 24 nach Figur 4 in Gruppen aufgeteilt werden, je nachdem, auf welcher jede einzelne Spur gelesen wird, und die Gruppen werden getrennten Verarbeitungsketten zugeführt, um für jede Spur einen getrennten

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Kb

wiedergegebenen Ton zu erzeugen. Die Gruppen werden dann getrennten Kombinierern zugeführt.

Während der größte Teil der Reduktionswirkung von Geräuschen durch Schmutz und Kratzer durch die Wirkung der Begrenzer 36 erreicht wird, ist es doch möglich, Logikschaltungen in jedem der Begrenzerausgänge zu verwenden, um eine v/eitere Rauschherabsetzung zu erreichen, was beispielsweise durch eine Logik 37 b angedeutet ist, die vom Begrenzer 36 b in Figur 4 gespeist wird. Ähnliche (nicht dargestellte) Logikschaltunren können in den Ausgängen der übrigen Begrenzer 36 a, 36 c usw. vorgesehen v/erden. Ein Kratzergeräusch zeigt sich durch Ungleichförmigkeit in den Ausgängen der Begrenzer. Im klaren Bereich der Spur können beispielsweise die Begrenzerausgänge alle positive Polarität haben. Ein tiefer Kratzer kann dafür sorgen, daß nur einer (oder eine kleine Anzahl) der Begrenzerausgänge negativ wird. Wenn die Polarität des Ausgangs eines bestimmten Begrenzers (beispielsweise 36 b) mit der von Bezugsbegrenzern auf jeder Seite (beispielsweise 36 a und 36 c, oder um zwei oder mehr Elemente entfernt) verglichen wird, kann das Auftreten eines anomalen Signals detektiert werden. Wenn eine Polaritätdifferenz zwischen einem bestimmten Begrenzer und seinem Bezugsbegrenzer festgestellt wird, dann wird dieser Begrenzerausgang gelöscht und die Polarität der Bezugsbegrenzer eingesetzt.

Eine mögliche Logikschaltung, um zu bestimmen, ob der Begrenzerausgang störend ist, ist durch die Kombination eines ODER-Gatters 44, eines UND-Gatters 46, eines UND-Gatters 50 und eines ODER-Gatters gemäß Figur 5 repräsentiert, v/obei der Ausgang m mit den Ausgängen von je einem entfernten Sensor auf jeder Seite verglichen wird. Wenn der Ausgang gleich ist, wird das Signal als gültig betrachtet, wenn eine Differenz vorhanden ist, dann wird die Polarität des Bezugssensors

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am Ausgang vorgesehen. Die Logikschaltung kann dadurch vereinfacht werden, daß die Elemente 50 und 52 weggelassen werden, in diesem Falle wird ein anomales weißes Signal im schwarzen Bereich nicht in ein schwarzes Signal umgewandelt.

Praktischerweise können die Verstärker 34, die Begrenzer 36 und die Logik 37 in einer einzigen Elektronikschaltung zusammengefaßt werden, mit geeigneten Kreuzkopplungen zwischen den Schaltungen zur Schaffung der Logikeingänge.

Figur 6 zeigt eine weitere Ausführunns form der Erfindung, bei der die Verarbeitungsschaltung 20 Einrichtunqen aufweist, mit denen die Anordnung von Fotosensoren 18 elektronisch abgetastet wird. Die dargestellte Abtasteinrichtung ist funktionell als Abtaststeuerung 30 dargestellt, die einen Schalter 32 steuert, der selektiv mit jedem der Sensoren 24 verbunden wird. Eine geeignete Abtastrate liegt in der Größenordnung von 100 kHz, um Tonfrequenzen bis herauf zu 20 kHz zu berücksichtigen.

Der Ausgang des Schalters 32 wird einem Verstärker 34 zugeführt, bei dem es sich vorzugsweise um einen breitbandigen Verstärker mit geringem Rauschen handelt. Der Verstärker wandelt auch vorzugsweise den vom Fotosensor gelieferten Ausgangsstrom in eine Spannung um. Das resultierende Signal wird im Begrenzer 36 begrenzt oder abgekappt, um den größten Teil der Fluktuationen in den Weiß- und Schwarz-Flächen-Signalen zu beseitigen, so daß ein im wesentlichen zweipegeliges Signal an die Logik 38 geliefert wird.

Die Logik 38 erhält ferner Informationen von der Abtaststeuerung hinsichtlich der Abtastzykluszeitgabe. Die Logik 38 kann die Prinzipien der eingangs erwähnten älteren britischen und US-Anmeldung verkörpern.

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Stattdessen kann die Logikschaltung 38 Speichereinrichtunnen
enthalten und andere Proben in einer Abtastung oder mehreren
Abtastungen vergleichen, um festzustellen, ob eine Abfraguna
gültig und nicht rauschinduziert ist. Eine mögliche Logikschaltung, mit der festgestellt werden kann, ob ein Schwarz- oder Weiß-Signal gültig ist und zur Herstellung einer interpolierten Substitution im Falle der Ungültigkeit ist die Schaltung nach Figur 5.

Der Ausgang der Logik 38 besteht aus einer Reihe von Impulsen mit variabler Breite, die mit der Breite der abgetasteten Lichttonspur in Beziehung steht, wobei die Rauschunterdrückung sich aus der Signalbegrenzung und der Logikverarbeitung ergibt. Die Impulse werden über eine geeignete Zeitkonstante in einem Integrator oder Tonfrequenz-Bandpassfilter 40 integriert und das resultierende wiederzugebende Tonsignal wird dem Theaterschallsystem zugeführt.

Die Ausführungs form nach Figur 4 kann auch in Anwendungsfällen nützlich sein, die sich von Abtastsystemen unterscheiden, in denen ein analoges Ausgangssignal erforderlich ist. Beispielsweise bestehen Anwendungsmöglichkeiten in Systemen, die ein Werkstück abtasten, um die Dicke, Breite, Lochgröße oder dergleichen zu messen.

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Claims

026 Pl D

Patentansprüche

A.)Abtastsystem zur Ableitung eines analogen Signals, das eine Beziehung zu einer variablen Dimension eines abzutastenden Gegenstandes hat, mit einer Einrichtung zur Beleuchtung der variablen Dimension des Gegenstandes, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Lichtempfangereinrichtungen, die relativ zu der Beleuchtungseinrichtung und dem abzutastenden Gegenstand so angeordnet sind, daß elektrische Signale aufgrund des Beleuchtungspegels erzeugt werden, der von kleinen Bruchteilen der variablen Dimensionsextreme des Gegenstandes auf jede der Lichtempfängereinrichtungen auftreffen, und Einrichtungen zur Verarbeitung der elektrischen Signale zur Erzeugung eines Analogsignals.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der abzutastende Gegenstand eine Lichtton-Zackenschrift ist.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Fotoempfängereinrichtungen in der Größenordnung von eins pro 0,0001 Zoll (0,0025 mm) Breite der Lichttonspur ist, so daß die Ungewißheit der Schwarzgrenzen-Übergänge in der Lichttonspur ein breitbandiges Zittersignal ergibt, mit der die Korrelation zwischen dem Signal und dem Quantisierungsrauschen reduziert wird.

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ORIGINAL INSPECTED

-AT-
4. System nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinnchtung Einrichtungen zum Begrenzen jedes der elektrischen Signale und Einrichtungen zur Kombination der begrenzten Signale aufweist.
5. System nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Logikeinrichtungen, die auf die begrenzten Signale ansprechen, um die Gültigkeit jeder Signalprobe zu bestimmen und eine interpolierte Substitution im Falle der Ungültigkeit durchzuführen.
6. System nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinnchtung eine Einrichtung aufweist, mit der die elektrischen Signale von jeder der Lichtempfängereinrichtungen mit einer vorgegebenen Rate abgefragt werden.
7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinnchtung weiter Einrichtungen zur Begrenzung des abgefragten Signals aufweist.
8. System nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Logikeinrichtung, die auf die begrenzten Signale und die Abfragerate anspricht, um die Gültigkeit jeder Signalprobe zu bestimmen und im Falle der Ungültigkeit eine interpolierte Substitution durchzuführen.
9. System nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Signale Binärsignale sind.
10. System nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Logikeinrichtung Einrichtungen zur Speicherung von Signalabfragewerten aufweist.

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