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Die Erfindung betrifft eine Festkörper-Fernsehkamera, wie sie in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 2 angegeben ist.
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Bei der Entwicklung von Festkörper-Fernsehkameras werden große Anstrengungen unternommen. Dabei werden Festkörper- Bildwandlereinrichtungen, wie Fotodioden-Felder, CCD-Bildwandler (das sind ladungsgesteuerte Bildwandler), BBD-Bildwandler (das sind Eimerkettenspeicher) usw., anstelle von Vidiconröhren verwendet. Diese Festkörper- Bildwandlereinrichtungen besitzen eine begrenzte Anzahl von Bildelementen, weshalb es schwierig ist, die Auflösung eines Bildes zu verbessern. Wenn mehrere Bildwandlereinrichtungen in einem Kamerasystem verwendet werden, kann die Auflösung von Aufnahmekameras oder -bildwandlern verbessert werden durch geeignete Verschiebung der Bildwandler und Signalverarbeitung (vgl. US- PS 39 75 760).
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Das heißt, es werden drei Bildwandler-Chips oder -Einrichtungen 1 G, 1 R und 1 B in bezug auf ein einziges fokussiertes Bild, wie gemäß Fig. 1 dargestellt, angeordnet. In diesem Fall ist, wenn das fokussierte Bild auf die Bildwandlereinrichtung 1 G als Bezugsgröße genommen wird, die Bildwandlereinrichtung 1 R davon in Horizontalrichtung um einen Abstand verschoben, der einer Phase R&sub1;&sub2; entspricht und ist die Bildwandlereinrichtung 1 B davon in Horizontalrichtung um einen Abstand verschoben, der einer Phase R&sub1;&sub3; entspricht. Fig. 1 zeigt ein Beispiel, wie es bei einem Farbkamerasystem angeordnet ist, weshalb (nicht dargestellte) Farbfilter FR, FB und FG jeweils vor den entsprechenden Wandlereinrichtungen 1 R, 1 B und 1G angeordnet sind. Folglich wird ein der roten Farbe entsprechendes Signal von der Bildwandlereinrichtung 1 R erhalten sowie in ähnlicher Weise ein der blauen Farbe entsprechendes Signal von der Bildwandlereinrichtung 1 B und ein der grünen Farbe entsprechendes Signal von der Bildwandlereinrichtung 1 G.
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Wenn in Fig. 1 die Ausricht-Schrittweite oder der Ausrichtabstand von horizontal angeordneten Bildelementen 2 mit x bezeichnet ist und die Abtastzeit dieser Schrittweite X mit τ H bezeichnet ist, ergibt sich die Abtastfrequenz f c für das fokussierte Bild zu f c =1/τ H . In Fig. 1 ist die Öffnungs- oder Aperturbreite y jedes Bildelements 2 dargestellt sowie die Abtastzeit τ&sub0; dieser Aperturbreite y. Weiter gilt für die Phasen R&sub1;&sub2;=¹/&sub3;x und R&sub1;&sub3;=²/&sub3;x.
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Für den Fall, daß die räumliche Lage des fokussierten Bildes und der Bildwandlereinrichtungen in einer wie oben erwähnten Weise gewählt ist, werden, wenn die jeweiligen Bildwandlereinrichtungen 1 G, 1 R und 1 B mit richtigen Abtastzeiten entsprechend der obigen Lage ausgelesen werden, Ausgangspegel und Phasenbeziehungen erhalten, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind. Fig. 2 zeigt die Pegel und die Phasenbeziehung der jeweiligen Komponenten eines zusammengesetzten Ausgangssignals, und zwar mit einer Basisbandkomponente Y B und einer Seitenbandkomponente Y S . Die Träger der Seitenbandkomponente Y S (Abtastimpulse) C G , C R und C B besitzen die Phasenbeziehung gemäß Fig. 2. Es sei angenommen, daß die räumliche Phasenbeziehung genau derart gewählt werden kann, daß gilt R&sub1;&sub2;=²/&sub3;π und R&sub1;&sub3;=&sup4;/&sub3;π. In diesem Fall gilt, bei der Aufnahme eines Schwarz-Weiß-Bildes, wenn die Ausgangssignale der drei Bildwandlereinrichtungen miteinander addiert werden, wobei deren Pegel gleichgemacht sind, um ein Luminanzsignal zu erzeugen, daß die Seitenbandkomponenten Y S durch Bilden der Vektorsummen ausgelöscht werden, während lediglich die Basisbandkomponente Y B verbleibt.
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Wie erläutert, werden, wenn die Ausrichtungs-Einstellung unter den Einrichtungen 1 G, 1 R und 1 B vollkommen ist, die Seitenbandkomponenten derart ausgelöscht, daß das gewünschte Ziel erreicht werden kann. Währenddessen werden, wenn die Ausricht- Einstellung ungenau ist, die Seitenbandkomponenten nicht ausgelöscht, sondern verbleiben in der Basisbandkomponente Y B . Folglich kann die Qualität von Bildern nicht verbessert werden und kann auch nicht das Frequenzband erweitert werden. Es ist jedoch als Tatsache anzuerkennen, daß jede Bildwandlereinrichtung in ihrer Größe sehr klein ist. Darüber hinaus ist es bei einer Einrichtung, bei der mehrere hundert Bildelemente in Horizontalrichtung angeordnet sind, äußerst schwierig, eine mechanische Positionierung korrekt durchzuführen, die einer Zeit von ¹/&sub3;τ H entspricht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Festkörper- Fernsehkamera der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sich eine gute Bildauflösung ergibt, ohne daß eine genaue Chip-Ausrichtung erforderlich ist.
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Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einer Festkörper-Fernsehkamera der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 bzw. im Anspruch 2 gekennzeichneten Maßnahmen.
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Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß auf relativ einfache Weise eine hohe Bildauflösung erreicht werden kann, ohne daß dazu eine genaue Chipausrichtung erforderlich ist. Von Vorteil ist ferner, daß die Erfindung nicht nur auf Schwarz-Weiß-Fernsehkameras anwendbar ist, sondern daß sie durchaus auch bei einer Farbfernsehkamera anwendbar ist.
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Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt
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Fig. 1 eine Anordnung von Bildwandlereinrichtungen zur Erläuterung der Erfindung,
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Fig. 2 eine Darstellung der Frequenzcharakteristiken der Ausgangssignale der Bildwandlereinrichtung gemäß Fig. 1,
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Fig. 3A bis 3C und Fig. 4A bis 4E Darstellungen von Phasenbeziehungen zur Erläuterung der Erfindung,
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Fig. 5 eine andere Anordnung von Bildwandlereinrichtungen gemäß der Erfindung,
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Fig. 6 eine Darstellung von Frequenzcharakteristiken von Ausgangssignalen der Bildwandlereinrichtungen gemäß Fig. 5,
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Fig. 7 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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Fig. 8 eine Darstellung von Frequenzcharakteristiken zur Erläuterung des Betriebes des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 7,
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Fig. 9 ein Blockschaltbild eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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Fig. 10A, 10B Darstellungen von Frequenzcharakteristiken von bei der Erfindung verwendeten Filtern,
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Fig. 11 eine systematische Ansicht des Hauptteils, das ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
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Vor Erläuterung konstruktiver Anordnungen gemäß der Erfindung erfolgt eine theoretische Analyse mit Bezug auf die Fig. 1 bis 4.
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Wenn angenommen wird, daß ein fokussiertes Bild lediglich eine einzige Frequenzkomponente mit p Zyklen besitzt, ergibt sich das fokussierte Bild i (x) in räumlicher Darstellung wie folgt:
°Ki (x)°k = °KL°k cos 2 &udf57;°Kp&udf56;°Kpx°k@,(1)
mit L=Helligkeitspegel. Folglich ergibt sich ein Ausgangssignal l G (t) von der Einrichtung 1 G wie folgt zu &udf53;np20&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz1&udf54; &udf53;vu10&udf54;mit &udf53;np30&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz2&udf54; &udf53;vu10&udf54;mit
- τ H = Abtastzeit entsprechend der Schrittweite x,
τ&sub0; = Abtastzeit entsprechend der Aperturbreite y,
L G = Grün-Helligkeit des fokussierten Bildes i (x).
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Weiter bedeuten die Faktoren R G (f), mit f=p, 1/τ H -p, 1/τ H +p, . . . Gesamtfrequenzcharakteristiken nach räumlicher Abtastung durch die Bildelemente 2, die in der Bildwandlereinrichtung 1 G enthalten sind.
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Die Ausgangssignale l R (t) und l B (t) der anderen Bildwandlereinrichtungen 1 R und 1 B können ebenfalls in gleicher Weise wie die Gleichung (2) ausgedrückt werden. In diesem Fall ergibt sich, wenn die räumliche Anordnung von der Bezugsphase mit R angenommen ist, wie erwähnt, eine Zeitabweichung ψ von der Bezugsphase, und wenn weiter die Bildwandlereinrichtung 1 G als Bezugsgröße verwendet wird, wie in Fig. 1, ist die Bildwandlereinrichtung 1 R so ausgebildet, daß sie um R&sub1;&sub2; im Raum und um ψ&sub1;&sub2; in der Zeit verschoben ist.
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In ähnlicher Weise ist die Bildwandlereinrichtung 1 B so ausgebildet, daß sie um R&sub1;&sub3; im Raum und ψ&sub1;&sub3; in der Zeit verschoben ist, wodurch sich die Ausgangssignale l R (t) und l B (t) jeweils ergeben zu &udf53;np50&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz4&udf54; &udf53;np50&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz4&udf54; &udf53;vu10&udf54;
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Die Phasenbeziehungen dieser drei Ausgangssignale l G (t), l R (t) und l B (t) sind in den Fig. 3A, 3B bzw. 3C dargestellt.
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Für den Fall, daß beispielsweise die räumliche Phase R&sub1;&sub2; der dazwischenliegenden Bildwandlereinrichtung 1 R nicht in der richtigen oder geeigneten Phase von ²/&sub3;π bezüglich des Ausgangssignals l G (t) ist, muß auch die zeitliche Phase ψ&sub1;&sub2; ebenfalls geändert werden, derart, daß sie mit der die obige Abweichung enthaltenden Phase R&sub1;&sub2; in Übereinstimmung ist, derart, daß gilt:
&udf57;°Kq&udf56;ÉÊ = &udf57;°KV&udf56;ÉÊ@,(6)
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Selbst in einem solchen Fall tritt, wie sich aus den Gleichungen (4) und (5) ergibt, die von dem richtigen Zustand abgeleitete Phase ψ&sub1;&sub2;, Phasentermen der Seitenbandkomponenten, auf. Folglich sind, selbst wenn die Ausgangssignale l G (t), l R (t) und l B (t) miteinander addiert werden, noch Seitenbandkomponenten vorhanden.
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Das heißt, daß in einem zusammengesetzten oder Summensignal der Ausgangssignale l R (t) und l B (t), wie in Fig. 4B dargestellt, die Phasen der Seitenbandkomponenten nicht genau denjenigen entgegengesetzt sind der Seitenbandkomponenten des Ausgangssignals l G (t) gemäß Fig. 4A, derart, daß restliche Komponenten im Summensignal der Ausgangssignale l G (t), l R (t) und l B (t) vorhanden sind, wie in Fig. 4C dargestellt. In diesem Fall werden jedoch, da die Basiskomponenten der jeweiligen Signale in der Phase koinzident sind, wenn die Zusammensetzung gemäß l G (t)-[l R (t)+l B (t)] durchgeführt wird, die jeweiligen Basisbandkomponenten gegeneinander ausgelöscht, wodurch sich ein Nullsignal ergibt, während die Seitenbandkomponenten als Vektorsumme, wie in Fig. 4D dargestellt, erhalten werden. Folglich können, wenn die Seitenbandkomponenten und die Basisbandkomponenten gegeneinander ausgetauscht werden, wie in Fig. 4E dargestellt, umgesetzte Seitenbandkomponenten als ein Luminanzsignal verwendet werden, das frei von unerwünschten Signalen ist.
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Auf diese Weise wird es selbst für den Fall, daß die mechanische Anordnung der jeweiligen Bildwandlereinrichtungen nicht genau ist, möglich, ein Luminanzsignal zu erzeugen, bei dem ein Fehlersignal ausgelöscht oder unterdrückt ist. Wenn ein Festkörper-Farbkamerasystem gebildet wird, können die Bildwandlereinrichtungen 1 G, 1 R und 1 B wie in Fig. 5 so angeordnet werden, daß eine Beziehung von R&sub1;&sub2;=R&sub1;&sub2;=π erreicht wird und daß die Pegel eines Summensignals die Beziehung G L =R L +B L erfüllen beim Aufnehmen eines Schwarz-Weiß-Bildes, wobei G L , R L und B L die Pegel der jeweiligen Ausgangssignale der Bildwandlereinrichtungen 1 G, 1 R und 1 B sind. In diesem Fall kann, selbst wenn R&sub1;&sub2; und R&sub1;&sub3; nicht genau um einen Abstand verschoben sind, der π Radien entspricht, ein rauschfreies Luminanzsignal gemäß der Erfindung erhalten werden. Fig. 6 zeigt die Pegel und die Phasenbeziehung von Signalen, die von gemäß Fig. 5 angeordneten Bildwandlereinrichtungen 1 G, 1 R und 1 B abgeleitet werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 7 dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel wird bei einem Farbfernsehkamerasystem verwendet, das die Bildwandlereinrichtungs- Anordnung gemäß Fig. 5 besitzt.
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In Fig. 7 wird, wenn auch nicht eigens dargestellt, ein Gegenstandsbild von einem fokussierten Bild in drei Teile aufgeteilt, die jeweils Bildwandlereinrichtungen 1 G, 1 R bzw. 1 B zugeführt werden. Wie bereits erläutert, sind Farbfilter vor den jeweiligen Bildwandlereinrichtungen angeordnet. (Nicht dargestellte) Horizontal-Schieberegister, die in den Bildwandlereinrichtungen 1 G, 1 R und 1 B vorgesehen sind, sind mit einem Abtast- bzw. Auslese-Taktimpuls P C einer Frequenz von beispielsweise 1/τ H versorgt über entsprechende Anschlüsse 3 G, 3 R bzw. 3 B. Der den jeweiligen Chips zugeführte Taktimpuls P C kann so ausgebildet sein, daß er Phasen besitzt entsprechend deren räumlichen Phasen. In diesem Fall werden jedoch die Taktimpulse P C , die die gleiche Phase besitzen, den jeweiligen Bildwandlereinrichtungen 1 G, 1 R und 1 B zugeführt, und nach dem Abtasten werden die Ausgangssignale davon so ausgebildet, daß sie mit den räumlichen Phasen zusammenpassen bzw. abgestimmt sind.
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Ein Ausgangssignal S G vom Chip oder von der Bildwandlereinrichtung 1 G wird über einen Abtastspeicher 5 G zur Signalverlaufformung einem weiteren Abtastspeicher 7 G zur Phasenanpassung zugeführt. Der Taktimpuls P C wird jeweils als Abtastsignal für jeden dieser Abtastspeicher 5 G und 7 G verwendet. Die Phasen der jeweiligen Abtastimpulse, die den Schaltungen bzw. Abtastspeichern 5 G und 7 G zuzuführen sind, sind jedoch etwas verschieden von denen des ursprünglichen Taktimpulses P C , weshalb das genaue Ausgangssignal S G nicht mit einem mit dem Impuls P C in Phase befindlichen Abtastsignal abgetastet werden kann. Zu diesem Zweck wird ein Phasenschieber 6 G für den Abtastspeicher 5 G und ein Phasenschieber bzw. -steller 8 G für den Abtastspeicher 7 G verwendet. Der Phasenschieber 8 G kann weggelassen werden, da die phasenverschobenen Impulse vom Phasenschieber 6 G theoretisch mit der gleichen Wirkung dem Abtastspeicher 7 G zugeführt werden können.
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Die anderen Ausgangssignale S R und S B von den Bildwandlern 1 R bzw. 1 B werden in ähnlicher Weise im Signalverlauf verformt, bevor sie bezüglich der Phase eingestellt werden. Die Abtastphasen ψ&sub1;&sub2; und ψ&sub1;&sub3; sind so eingestellt, daß sie mit den räumlichen Phasen R&sub1;&sub2; und R&sub1;&sub3; übereinstimmen. Folglich werden folgende Beziehungen erreicht:
&udf57;°KV&udf56;ÉÊ = &udf57;°Kq&udf56;ÉÊ und &udf57;°KV&udf56;ÉË = &udf57;°Kq&udf56;ÉË@,(7)
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Folglich stimmen die räumlichen Phasen und die zeitlichen Phasen miteinander vollständig überein oder koinzidieren.
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Die in der Phase eingestellten Bildwandler-Ausgangssignale S G und S R und S B von den Abtastspeichern 7 G, 7 R bzw. 7 B werden einer Fehlerkompensationsschaltung 20 zugeführt, in der darin enthaltene unerwünschte Komponenten beseitigt werden. Die Fehlerkompensationsschaltung 20 enthält eine Löschschaltung 21 zum Auslöschen von Basisbandkomponenten in den Ausgangssignalen S G , S R und S B und einen abgeglichenen oder Gegentaktmodulator 22 zum Frequenzumsetzen des Ausgangssignals von der Löschschaltung 21. Die Löschschaltung 21 ist in der Praxis als Subtrahierkreis ausgebildet.
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Um die Basisbandkomponenten zu löschen, muß folgende Bedingung erfüllt sein:
°KL°T°KG°t þ °KaL°T°KB°t þ °KbL°T°KB°t = 0@,(8)
wobei a und b Gewinnverhältnisse der Bildwandler-Ausgangssignale S R bzw. S B zum Bildwandler-Ausgangssignal S G sind und wobei L G , L R und L B die Helligkeit oder Leuchtdichte der grünen, der roten bzw. der blauen Farbe des fokussierten Bildes sind. Selbstverständlich ist es ausreichend, wenn die genannte Bedingung auf ein Schwarz-Weiß-Bild, das fokussiert werden soll, anwendbar ist. Wenn das Schwarz-Weiß-Bild aufgenommen werden soll, wird weiter die Schaltkreiseinstellung so durchgeführt, daß die folgende Beziehung erreicht wird:
°KL°T°KG°t = °KL°T°KR°t = °KL°T°KB°t@,(9)
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Wenn folglich die Werte für a und b in vorgegebener Weise gewählt sind, können die Basisbandkomponenten vollständig gelöscht werden, d. h., wenn S G , S B und S R durch l G (t), l B (t) bzw. l R (t) gemäß den Gleichungen (2), (4) und (5) ausgedrückt sind, können die Seitenbandkomponenten ausgelöscht werden und werden die Seitenbandkomponenten als Vektorsumme erhalten, wie in Fig. 4D dargestellt.
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Für den Fall der Fig. 5 sind a und b so gewählt, daß a=b=0,5 und sollten R&sub1;&sub2; und R&sub1;&sub3; so gewählt sein, daß R&sub1;&sub2;=R&sub1;&sub3;=π. Jedoch können R&sub1;&sub2; und R&sub1;&sub3; sich in Wirklichkeit von π unterscheiden wegen der Schwierigkeiten beim Ausrichten.
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Im folgenden wird nun besondere Aufmerksamkeit der Beziehung zwischen den Phasen gemäß Fig. 4C zugewandt, die sich aus der herkömmlichen Signalverarbeitung ergeben und denen gemäß Fig. 4D, die sich aus der obigen (erfindungsgemäßen) Signalverarbeitung ergeben. Zunächst werden gemäß Fig. 4C sowohl die gewünschten Basisbandkomponenten mit der Frequenz p als auch die unerwünschten Seitenbandkomponenten erhalten. Andererseits werden an der Löschschaltung 21 lediglich die Seitenbandkomponenten erhalten, die bei den Frequenzen (1/τ H -p) und (1/τ H +p) bestehen im Gegensatz zu den Basisbandkomponenten gemäß Fig. 4C. Die in Fig. 4D dargestellte Phasenbeziehung wird insoweit erhalten, insoweit die Gleichungen (7) und (8) erfüllt sind. Die in Fig. 4D dargestellten Seitenbandkomponenten sind ursprünglich unerwünschte Signale. Wenn jedoch diese Komponenten frequenzumgesetzt werden in den Basisbandfrequenzbereich, können die obigen unerwünschten Signale selbst als Basisbandkomponenten verwendet werden. In diesem Fall sind die frequenzumgesetzten Basisbandkomponenten als unerwünschte Signale anzusehen, wobei diese unerwünschten Signale jedoch vollständig ausgelöscht werden, weshalb dort keinerlei Einfluß ausgeübt werden kann.
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Folglich ist bei der Erfindung der Gegentaktmodulator 22 zur Frequenzumsetzung an der letzten Stufe der Löschschaltung 21 nach einem bzw. über ein Tiefpaßfilter 23 vorgesehen. Ein Modulationsimpuls P m für den Gegentaktmodulator 22 wird von dem Taktimpuls P C über einen Phasenschieber 24 so erhalten, daß die Phase des modulierenden Impulses P m abhängig von einer Phase ψ (vgl. Fig. 4D) gewählt ist, die durch den Ausrichtfehler verursacht wird. Ein moduliertes Ausgangssignal vom Gegentaktmodulator 22 entspricht dem in Fig. 4E dargestellten. Das heißt, die Modulation wird ohne Phasenänderung des modulierenden Impulses P m durchgeführt.
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Die Filtercharakteristik des Tiefpaßfilters 23 ist in folgender Weise ausgewählt. Zunächst ergibt sich das Ausgangssignal l (t) der Löschschaltung (21) zu: &udf53;np160&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz14&udf54; &udf53;vu10&udf54;
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Wenn das fokussierte Bild ein Schwarz-Weiß-Bild ist, ergeben sich die vorstehenden Gleichungen (8) und (9) derart, daß der erste Term der Gleichung (10) zu Null wird. In diesem Fall ergibt sich, wenn das Ausgangssignal l (t) der Löschschaltung 21 direkt dem Gegentaktmodulator 22 zugeführt wird, ohne durch das Filter 23 zu treten, das modulierte Ausgangssignal l&sub0;(t) des Gegentaktmodulators 22 zu &udf53;np60&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz5&udf54; &udf53;vu10&udf54;mit η = π.
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In der obigen Gleichung (11) sind die Signalkomponenten des ersten und des zweiten Terms Basisbandkomponenten, die in den höheren Frequenzbereich umgesetzt sind, sind jedoch die Signalkomponenten des dritten und der höheren Terme unerwünschte Signale. Wenn nun die folgende Beziehung erfüllt ist:
&udf58;L&udf56; °Kp°k &udf58;L&udf56; &udf58;v&udf56; 1/&udf57;°Kt&udf56;°T°KH°t@,(12)
müssen die Komponenten des dritten und der höheren Terme der Gleichung (11) stets auf Null gehalten sein. Folglich muß, um diese unerwünschten Komponenten zu Null zu machen, die Frequenzcharakteristik G (f) des Übertragungsweges notwendigerweise so bestimmt werden, daß gilt: &udf53;np40&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz3&udf54; &udf53;vu10&udf54;
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Folglich ergibt sich das zu verwendende Filter 23 zu einem Filter mit Tiefpaßfiltercharakteristik mit einer Grenzfrequenz von 1/τ H .
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Folglich enthält das modulierte Ausgangssignal l&sub0;&min;(t) des Gegentaktmodulators 22 im Fall der Verwendung des Filters 23 lediglich die Signalkomponenten des ersten Terms der Gleichung (11), nämlich &udf53;np20&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz1&udf54; &udf53;vu10&udf54;
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Mit der Ausgangsstufe des Gegentaktmodulators 22 ist weiter ein Tiefpaßfilter 25 verbunden, das ähnlich dem Tiefpaßfilter 23 der vorderen Stufe ist, um die Basisbandkomponenten zu beseitigen, die auf (1/τ H +p) moduliert sind. Bei einer derartigen Signalverarbeitung enthält das schließlich erhaltene Ausgangssignal S&sub0; keine Seitenbandkomponenten in dessen Hochfrequenzbereich mit dem Ergebnis, daß der Ausrichtfehler kompensiert ist.
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Die Frequenzantwort des zusammengesetzten Ausgangssignals S&sub0; ist in Fig. 8 durch eine Vollinie dargestellt. In dem Übertragungsweg der Bildwandler-Ausgangssignale S G , S R , S B sind Tiefpaßfilter 28 G, 28 R bzw. 28 B vorgesehen, deren Grenzfrequenz jeweils so gewählt ist, daß sie etwa 1 MHz beträgt, derart, daß niederfrequente Ausgangssignale davon erhalten werden, wie in Fig. 8 durch Strichlinien dargestellt. Auf diese Weise werden die niederfrequenten Ausgangssignale von den Filtern 28 G, 28 R, 28 B mit dem zusammengesetzten oder Summen-Ausgangssignal S&sub0; mittels Addierern 29 G, 29 R bzw. 29 B addiert, um Ausgangssignale S OG , S OR bzw. S OB der Bildwandlereinrichtungen 1 G, 1 R bzw. 1 B zu erzeugen. Diese Ausgangssignale S OG , S OR und S OB werden, wie bekannt, einem Farbkodierer 30 zugeführt, und es wird beispielsweise ein NTSC-System-Farbfernsehsignal an einem Anschluß 30 a erhalten. In Fig. 7 ist im übrigen noch eine Verzögerungsschaltung 27 vorgesehen.
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Wie erläutert, kann gemäß der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung der Ausrichtfehler vollständig kompensiert werden mittels lediglich eines elektrischen Verfahrens, derart, daß keinerlei Einfluß auf ein Bildwandler-Bild ausgeübt wird und daß der Frequenzbereich der Basisbandkomponenten vergrößert werden kann.
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Gemäß den Untersuchungen des Erfinders wird, wenn die anhand des Ausgangsbeispiels gemäß Fig. 7 erläuterten räumlichen Phasen verwendet werden, sichergestellt, daß der Ausrichtfehler nahezu vollständig absorbiert werden kann, selbst wenn diese von der richtigen Phase um etwa 50% abweichen. Selbst im Fall der räumlichen Anordnung gemäß Fig. 1 kann ein zulässiger Fehler, der etwa fünfmal so groß ist wie bei herkömmlichen Anordnungen, absorbiert werden. Das heißt, wenn angenommen wird, daß 2 µm der maximale zulässige Wert sind, können Einrichtungen mit Ausrichtfehlern bis zu etwa 10 µm praktisch voll verwendet werden.
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Bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel werden die Basisbandkomponenten der Bildwandler-Ausgangssignale S G , S R und S B ausgelöscht, bevor die Ausgangssignale der Umsetzung unterworfen werden. Es ist jedoch auch möglich, die Bildwandler-Ausgangssignale S G , S R und S B auszulöschen, nachdem sie einer Gegentaktmodulation unterworfen worden sind. Darüber hinaus sind zumindest zwei Bildwandlereinrichtungen erforderlich, jedoch ist keine Beschränkung auf drei Bildwandlereinrichtungen notwendig.
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Das vorstehende Beispiel wurde mit Bezug auf die Kompensation eines Ausrichtfehlers erläutert, wenn die Anordnung der Bildwandlereinrichtungen positiv geändert ist. Die Erfindung ist jedoch auch anwendbar auf die Kompensation von Lagefehlern für den Fall, daß die Bildwandler-Chips in der gleichen Lage angeordnet sind.
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Fig. 9 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung für den Fall der Erzeugung eines Luminanzsignals Y. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind zusätzlich Addierer 31 und 32 vorgesehen. Die Ausgangssignale von den Tiefpaßfiltern 28 G, 28 R und 28 B werden jeweils dem Addierer 31 zugeführt, um eine Niederfrequenzkomponente Y L der Bildwandler-Ausgangssignale S G , S R und S B zu erzeugen. Währenddessen wird das zusammengesetzte oder Summen-Ausgangssignal S&sub0; von der Fehlerkompensationsschaltung 20 als Hochfrequenzkomponente Y H des Luminanzsignals Y verwendet. Diese beiden Komponenten Y L und Y H werden im Addierer 32 miteinander addiert zur Erzeugung des Luminanzsignals Y.
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Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 ist die Grenzfrequenz des Filters 23 zu 1/τ H bestimmt. Wenn jedoch ein Tiefpaßfilter verwendet wird, das einen höherfrequenten Anteil als 1/τ H enthält, wie in Fig. 10A dargestellt, enthält der höherfrequente Teil Seitenbandkomponenten höherer Harmonischer von (2/τ H -p), derart, daß nach der Signalumsetzung die unerwünschten Komponenten auf der niederfrequenten Seite vorhanden sind. Zu diesem Zweck kann eine Schaltung 40 zur Beseitigung der niederfrequenten Komponenten, die unterwünschte Signale enthalten, an der letzten Stufe des Gegentaktmodulators 22 vorgesehen sein, wie in Fig. 11 dargestellt. Diese Beseitigungsschaltung 40 enthält ein Tiefpaßfilter 41 mit einer in Fig. 10B durch Strichlinien dargestellten Filtercharakteristik, eine Verzögerungsschaltung 42 und einen Addierer 43. Auf diese Weise wird ein moduliertes Ausgangssignal S&sub0; mit einem Frequenzband erzeugt, das in Fig. 10 durch eine Vollinie dargestellt ist, in dem die unerwünschten Signale beseitigt sind. Die Signalverarbeitung, nachdem das modulierte Ausgangssignal S&sub0; erhalten worden ist, ist die gleiche wie in Fig. 7, so daß eine weitere Erläuterung nicht mehr erfolgt.