DE2839878A1

DE2839878A1 - Verfahren und vorrichtung zum herausvergroessern von elektronisch abgetasteten bildern

Info

Publication number: DE2839878A1
Application number: DE19782839878
Authority: DE
Inventors: Armin Stiller
Original assignee: Rollei Werke Franke und Heidecke GmbH and Co KG
Current assignee: Rollei Werke Franke und Heidecke GmbH and Co KG
Priority date: 1978-09-13
Filing date: 1978-09-13
Publication date: 1980-03-27
Also published as: GB2031245A

Description

DIPL.-PHYS. WOLFGANG SEEGER
PATENTANWALT

THIERSCHSTR. 27 D-8 MÜNCHEN 22 TEL. (O89) 22 51 52

Telegramm(CabIe Address): Seegarpatent München Telex: S 24487 patop d

Anwaltsakte 55 Pat 3-DE

Rollei-Werke Franke & Heidecke
Salzdahlumer Straße 196, 3300 Braunschweig

"Verfahren und Vorrichtung zum Herausvergrößern
von elektronisch abgetasteten Bildern"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Herausvergrößern von elektronisch abgetasteten Stehbildern und Laufbildern auf einer Fernsehröhre.

Es ist bekannt, Bilder mit Hilfe einer Abtaströhre, zum Beispiel mit einer Flying-Spot-Röhre abzutasten, und auch die Wiedergabe des abgetasteten Bildes auf einer Fernsehröhre ist

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POSTSCHECKKONTO MÜNCHEN 196S58-8O7 - DRESDNER BANK MÜNCHEN,KONTO-NUMMER 77O6OO5 Fernmündliche Auskünfte sind nur bei schriftlicher Bestätigung verbindlich

bekannt, und zwar sowohl für Stehbilder als auch für Laufbilder. Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen ermöglichen aber lediglich die Wiedergabe des gesamten abgetasteten Bildes, welches im folgenden Urbild genannt wird, auf der Fernsehröhre.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, welches die Herausvergrößerung von Ausschnitten des abgetasteten Bildes ermöglicht.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Sägezahnspannung für die Horizontalablenkung in der Abtaströhre mit der Sägesahnspannung für die Horizontalablenkung in der Fernsehröhre und die Sägezahnspannung für die Vertikalablenkung in der Abtaströhre mit der Sägezahnspannung für die Vertikalablenkung in der Fernsehröhre synchronisiert werden, daß zur horizontalen bzw. zur vertikalen Einstellung auf den Mittelpunkt des Ausschnitts den Sägezahnspannungen für die horizontale bzw. für die vertikale Ablenkung in der Abtaströhre eine positive bzw. eine negative Spannung überlagert wird, und daß zur Einstellung des horizontalen bzw. des vertikalen Vergrößerungsfaktors die Amplitude der zugehörigen Sägezahnspannung entsprechend verkleinert bzw. vergrößert wird.

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Aufgabe der Erfindung ist es ferner, eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Sägezahngeneratoren für die horizontale Ablenkung und diejenigen für die vertikale Ablenkung in der Abtaströhre und in der Fernsehröhre jeweils synchronisiert sind, daß im horizontalen und im vertikalen Kanal für die Ablenksignale der Abtaströhre Anordnungen zur Überlagerung von Gleichspannungen vorgesehen sind und daß im horizontalen und im vertikalen Kanal der Ablenksignale in der Abtaströhre Potentiometer zur Veränderung der Amplituden der Sägezahnspannungen vorgesehen sind.

Die Erfindung weist den überraschenden Vorteil auf, daß sie mit nur wenigen konventionellen Bauteilen in besonders einfacher Weise und ökonomisch herstellbar aufgebaut ist.

Soll ein Ausschnitt des Urbildes herausvergrößert werden, so kann zunächst durch Überlagerung von Gleichspannungen auf die Sägezahnspannung der Horizontalablenkung und der Vertikalablenkung der Mittelpunkt des zu vergrößernden Ausschnittes festgelegt werden. Danach muß lediglich noch durch Feststellung der Potentiometer und damit durch Veränderung der Amplituden der Sägezahnspannungen für die

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Horizontalablenkung und der Vertikalablenkung der jeweilige Vergrößerungsfaktor eingestellt werden.

Selbstverständlich ist auch möglich, zunächst die Amplituden der Sägezahnspannungen zu ändern, und dann durch Überlagerung von Gleichspannungen den Mittelpunkt des gewünschten Ausschnittes des Urbildes festzulegen.

Wird durch Vergrößerung des Widerstandes des Potentiometers in dem Kanal der Horizontalablenksignale die Amplitude der Sägezahnspannung verringert, so wird auch die Auslenkung des Abtaststrahles in horizontaler Richtung verringert. Der Abtaststrahl tastet somit nicht die gesamte Zeile des Urbildes ab, sondern lediglich einen Ausschnitt, der jedoch symmetrisch zum Mittelpunkt der Zeile bleibt. War z.B. eine abzutastende Zeile des Urbildes mit Buchstaben angefüllt, so tritt durch Vergrößerung des Widerstands des Potentiometers und damit durch Verkleinerung der Sägezahnspitzenspannung ein Lupeneffekt auf. Die äußeren, am linken und am rechten Rand des Urbildes enthaltenen Buchstaben, die zunächst auf dem Fernsehschirm sichtbar waren, wandern nach links bzw. nach rechts aus dem Fernsehbild heraus, wobei sämtliche Buchstaben vergrößert werden.

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Es ist zu beachten, daß die Abtastzeit nicht beeinflußt wird. Wenn der Abtaststrahl der Abtaströhre nur noch die Hälfte der horizontalen Zeile des Urbildes überstreicht, geschieht dies mit halber Geschwindigkeit. Die Zeilenabtastdauer bleibt konstant.

Auch die Zeilenabtastdauer des Elektronenstrahls der Fernsehröhre bleibt konstant. Da der Generator für die Sägezahnspannung der Horizontalabtastung in der Fernsehröhre mit dem Generator für die Erzeugung der Sägezahnspannung die horizontale Ablenkung in der Abtaströhre synchronisiert ist, beginnen beide Elektronenstrahlen zur gleichen Zeit die Abtastung bzw. die Wiedergabe einer Zeile am linken Rand des Ausschnittes bzw. der Fernsehröhre. Auf diese Weise wird automatisch stets der volle Schirm der Fernsehröhre beschrieben.

Ist die Sägezahnspannung für die Horizontalablenkung in der Abtaströhre durch Einschalten des Potentiometers so stark verkleinert, daß die horizontale Länge des Ausschnittes die Hälfte des Urbildes beträgt, so wird dieser Ausschnitt, da er über die volle horizontale Länge der Fernsehröhre wiedergegeben wird, um den Faktor 2 vergrößert.

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In ganz analoger Weise ist auch der Vergrößerungsfaktor in vertikaler Richtung einstellbar.

Es wird darauf hingewiesen, daß im Gegensatz zur Vergrößerung oder Verkleinerung mit Linsen bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Vergrößerung in horizontaler Richtung einen anderen Faktor als die Vergrößerung in vertikaler Richtung haben kann.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Anordnungen zur Überlagerung von Gleichspannungen Spannungsteiler, deren Enden an Plus und an Minus liegen und deren Mittelabgriff mit dem jeweiligen Kanal verbunden ist.

Diese Weiterbildung bringt den Vorteil mit sich, daß durch einfache Verschiebung .des Mittelabgriffs in eine bzw. in die andere Richtung der Mittelpunkt des gewünschten Bildausschnittes in das Zentrum der Fernsehröhre verschoben werden kann.

Die Spannungsteiler zur Überlagerung der Gleichspannung können aber auch unabhängig voneinander einstellbare Potentiometer sein.

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Al

Zweckmäßigerweise ist in jedem Kanal der Ablenksignale der Abtaströhre zwischen dem die Amplituden steuernden Potentiometer und der Anordnung zur Überlagerung der Gleichspannung jeweils ein Kondensator geschaltet, welcher zur Potentialtrennung dient.

Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung sind die Mittelabgriffe der Anordnungen zur Überlagerung von Gleichspannungen mit einem Kreuzschalthebel verbunden. Auf diese Weise ist es möglich, durch Verschwenken eines einzigen Hebels in verschiedenen Richtungen,jeweils den Mittelpunkt des gewünschten Bildausschnittes auszuwählen und in das Zentrum der Fernsehröhre zu verschieben.

Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist ein Monitor zur Überwachung des ausgewählten Bildausschnittes vorgesehen. Diese Weiterbildung ist insbesondere vorteilhaft, wenn für eine besonders gute Bildreproduktion Fremdlicht vermieden werden soll und das abzutastende Bild abgedeckt ist, und wenn die Bedienungsperson von ihrem Platz aus nicht das Fernsehbild sehen kann.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus den Ansprüchen in Verbindung mit der Beschreibung und der

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Zeichnung hervor. In letzterer zeigen:

Figur 1 eine vereinfacht dargestellte Schaltungsanordnung;

Figur 2 eine detaillierte Darstellung eines Kanals einer Ablenkschaltung einer Abtaströhre und

Figur 3 A-C verschiedene Sägezahnspannungen.

In Figur 1 sieht man links zwei Generatoren 11 und 11^s . Der Generator 11 erzeugt die Sägezahnspannung für die Horizontalablenkung des Elektronenstrahls einer Abtaströhre, und der Generator 11'erzeugt die Sägezahnspannung für die Vertikalablenkung des Elektronenstrahls derselben Abtaströhre. Dem Generator 11 ist ein Widerstand P1 und dem Generator 11' ist ein Widerstand P1' nachgeschaltet. Durch Veränderung dieser Widerstände wird auch die erzeugte Sägezahnspannung verändert.

In dem oberen Kanal, v/elcher für die Horizontalablenkung vorgesehen ist, befindet sich eine Knotenstelle 12. Von dieser gehen ein Widerstand P2, dessen anderes Ende an Plus liegt, und ein Widerstand PJ aus, dessen anderes Ende an Minus liegt. Auch diese Widerstände P2 und P3 sind veränderbar.

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über eine Diode D1 ist der horizontale Kanal mit einer Knotenstelle 15 verbunden.

Der vertikale Kanal ist vollständig symmetrisch zum horizontalen Kanal ausgebildet. Die entsprechenden Bauteile tragen dieselben Bezugszeichen wie im horizontalen Kanal, jedoch jeweils mit einem hinzugefügten Apostroph.

Die beiden Dioden D1 und D1·sollen symbolisch darstellen, daß die beiden Kanäle rückwirkungsfrei miteinander verbunden sind. Von der Knotenstelle 15 aus führt eine Leitung 16 zu den Ablenkmitteln 17 der Abtaströhre.

Die Leitung 16 kann z.B. eine Zeitmultiplexleitung sein.

Es wird nochmals darauf hingewiesen, daß diese Figur 1 lediglich ein Prinzipschaltbild darstellt. In diesem sind nur die Teile gezeichnet, welche für die Erfindung wesentlich sind.

Auch die Ablenkmittel selber sind bekannt, sodaß auf sie nicht weiter eingegangen werden muß. Sollen die Ablenkmitteln mit Spannung gesteuert werden, so sind zur Ablenkung in üblicher Weise Platten in der Abtaströhre vor-

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gesehen. Soll die Ablenkung mit Hilfe von Strömen erfolgen, so sind die Ablenkmittel entsprechend ausgebildete Spulen. Es wird ferner darauf hingewiesen, daß die Figur 1 ganz ähnlich aussehen würde, wenn anstelle von den beschriebenen Sägezahnspannungen, Sägezahnströme zur Steuerung des Elektronenstrahls der Abtaströhre verwendet werden sollen.

In Figur 2 ist ein Kanal der Figur 1 in größerem Detail dargestellt. An der linken Seite der Figur 1 sieht man in einem U-t-Diagramm kurze Rechtecksimpulse, welche einem Eingang 21 zugeführt werden. Dem Eingang ist ein Miller-Integrator 23 nachgeschaltet,welcher im wesentlichen aus einem Widerstand R, einem Kondensator C1 und einem Transistor TR1 besteht. Da Miller-Integratoren bekannt sind, braucht auf ihn nicht weiter eingegangen zu werden.

In der Figur 2 ist ferner ein Kondensator C2 dargestellt, welcher zwischen dem die Amplitude steuernden Potentiometer P1 und der Anordnung zur Überlagerung von Gleichspannungen, der im wesentlichen aus den Widerständen P2 und P3 besteht, geschaltet ist. Dieser Kondensator C2 dient zur Potentialtrennung.

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In der Figur 3> welche ein U-t-Diagramm ist, sind verschiedene Sägezahnspannungen dargestellt.

Die durch ausgezogene Linien dargestellten Sägezahnspannungen der Figuren 3A, 3B und 3C unterscheiden sich voneinander lediglich dadurch, daß die Sägezahnspannung der Figur 3A symmetrisch zum Nullpunkt der Spannung ist, während die Sägezahnspannung der Figur 3B nach Plus und die Sägezahnspannung der Figur 3C nach Minus verschoben ist. Diese Verschiebung der Sägezahnspannungen erfolgt durch Verstellung der Potentiometer P2 und P3· Wenn P2 und P3 dieselben Widerstandswerte haben, ist die erzeugte Sägezahnspannung symmetrisch zum Nullpunkt. Ist dagegen der Widerstandswert P2 größer als derjenige von P3> so wird der erzeugten Sägezahnspannung eine negative Gleichspannung überlagert, wodurch die Sägezahnspannung zum Negativen hin verschoben wird, wie es in Figur C dargestellt ist. Ist dagegen der Widerstandswert von P3 größer als der von P2, so wird der erzeugten Sägezahnspannung eine positive Spannung überlagert, und die erzeugte Sägezahnspannung wird in Figur 3 nach oben verschoben, wie es durch die Sägezahnspannung B angedeutet ist.

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-J*

Λ8

Durch die gestrichelte Linie 28 in Figur 2 soll angedeutet sein, daß die beiden Widerstände P2 und P3 durch einen einzigen Schieber oder Drehknopf veränderbar sein können.

Die durch ausgezogene Linien dargestellten Kurven A,B,C der Figur 3 zeigen den zeitlichen Verlauf von Sägezahnspannungen bei einem bestimmten Widerstandswert des
Potentiometers P1. Wird der Widerstand des Potentiometers erhöht, so erhält man Sägeζahnspannungen mit kleineren Amplituden, wie sie durch die gestrichelten Linien angedeutet sind. Diese Sägezahnspannungen haben wieder den gleichen Spannungsmittelwert wie die durch ausgezogene Linien dargestellten Sägeζahnspannungen der Kurven A, B und C.

Der andere Kanal für die vertikalen AbIenkungssignale

ist völlig identisch aufgebaut, sodaß er hier nicht weiter beschrieben werden muß.

Wird ein zum Mittelpunkt des Urbildes symmetrischer Bildausschnitt gewünscht, so sind nur die Potentiometer P1 und P1' zu bestätigen. Wird dagegen ein asymme-

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trischer Ausschnitt des Urbildes gewünscht, so ist es zweckmäßig, zunächst das Zentrum des Ausschnittes durch Überlagerung der Gleichspannungen auszuwählen (P2, P3 und P2', P5¹)· Das Zentrum dieses Ausschnittes des Urbildes erscheint automatisch im Zentrum der Fernsehröhre. Nach dieser Einstellung kann dann durch Veränderung der Widerstandswerte der Potentiometer P1 und P1' der gewünschte Vergrößerungseffekt erzielt werden.

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Claims

DIPL.-PHYS. WOLFGANG SEEGER

PATENTANWALT

THIERSCHSTR. 27 D-a MÜNCHEN 22 TEL. (O89) 22 51 52

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Anwaltsakte 55 Pat 3 - DE

Rollei-Werke Franke & Heidecke Salzdahlumer Straße 196, 3300 Braunschweig

"Verfahren und Vorrichtung zum Herausvergrößern von elektronisch abgetasteten Bildern"

ANSPRÜCHE

;'' i) Verfahren zum Herausvergrößern von Ausschnitten von elektronisch abgetasteten Steh- und Laufbildern auf einer Fernsehröhre, dadurch gekennzeichnet, daß die Sägezahnspannung für die Horizontalablenkung in der Abtaströhre mit der Sägezahnspannung für die Horizontalablenkung in der Fernsehröhre und die Sägezahnspannung für die Vertikalablenkung in der Abtast-.

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POSTSCHECKKONTO MÜNCHEN 19685«.8O7 · DRESDNER BANK MÜNCHEN, KONTO-NUMMER 77OOOOS

Fernmündlich· Auskunft· sind nur bat schriftlicher Bestätigung verbindlich

ORIGINAL INSPECTED

röhre mit der Sägezahnspannung für die Vertikalablenkung der Fernsehröhre synchronisiert werden, daß zur horizontalen bzw. zur vertikalen Einstellung auf den Mittelpunkt des Ausschnitts den Sägezahnspannungen für die horizontale bzw. für die vertikale Ablenkung in der Abtaströhre eine positive oder eine negative Spannung überlagert wird,

und daß zur Einstellung des horizontalen bzw. des vertikalen Vergrößerungsfaktors die Amplitude der zugehörigen Sägezahnspannungen entsprechend verkleinert bzw. vergrößert wird.

2. Vorrichtung zur Wiedergabe und Vergrößerung von Steh- oder Laufbildern, mit einer elektronischen Abtaströhre zur Abtastung eines Urbildes und mit einer Fernsehröhre zur Wiedergabe des Bildes, dadurch gekennzeichnet, daß die Sägezahngeneratoren (11) für die horizontale Ablenkung und diejenigen für die vertikale Ablenkung der Abtaströhre und der Fernsehröhre jeweils synchronisiert sind,

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daß im horizontalen und im vertikalen Kanal der Ablenksignale der Abtaströhre Anordnungen (P2, P3, P2' , P3¹ ) zur Überlagerung von Gleichspannungen vorgesehen sind,

und daß im horizontalen und im vertikalen Kanal der Ablenksignale der Abtaströhre Potentiometer (P1, P1') zur Veränderung der Amplituden der Sägezahnspannungen vorgesehen sind.

3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Potentiometer (P1, Pf ) Drehpotentiometer sind.

k. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnungen zur Überlagerung von Gleichspannungen Spannungsteiler (P2, P3, P2¹ , P3¹ ) sind, deren Enden an Plus und an Minus liegen und deren Mittelabgriff mit dem jeweiligen Kanal (12) verbunden ist.

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5· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsteiler* zur Überlagerung der Gleichspannungen jeweils zwei unabhängig voneinander einstellbare Potentiometer (P2, P3, Ρ2^ι,Ρ3' ) sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsgeneratoren (11, 11·) jeweils einen Impulsgenerator und einen nachgeschalteten Miller-Integrator (15) umfassen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Kanal der Ablenksignale der Abtaströhre zwischen dem die Amplituden steuernden Potentiometer (P1, P1«) und der Anordnung (P2, P3, P2^r, P3¹ ) zur Überlagerung der Gleichspannung jeweils ein Kondensator (C2) geschaltet ist.

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8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Kanäle der Ablenksignale der Abtaströhren rückwirkungsfrei zusammengeführt und mit den Ablenkmitteln (17) der Abtaströhre verbunden sind.

9· Vorrichtung nach .Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenksignale der Abtaströhre über eine gemeinsame Multiplexleitung (16) mit den Ablenkmitteln (17) verbunden sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1- 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kreuzschalthebel zur Steuerung der zu überlagernden Gleichspannung vorgesehen ist .

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Potentiometer •(P1, P1') zur Veränderung der Sägezahnspannungen mit einem einzigen Hebel oder Knopf in gleicher Weise veränderbar sind.

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12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Monitor zur Überwachung des auszuwählenden Ausschnitts des abzutastenden Urbildes vorgesehen ist.

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