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Vorrichtung zum elektronischen Abtasten von Super-E-Filmen
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zur Darstellung auf einem Fernsehgerät (Zusatz zu P 28 31 296.) Die
Erfindung bezie-ht sich auf eine Vorrichtung zum elektronischen Abtasten von Super-8-Filmen
zur Darstellung auf einem Fernsehgerät, mit einer kontinuierlich betriebenen Projektionseinrichtung
für den Film, einer Eimerkettenschaltung (CCD) mit einer quer zur Filmtransporteinrichtung
angeordneten Fotodiodenzeile in der Abbildungsebene der Projektionseinrichtung und
einer Einrichtung zur Verarbeitung der von der Eimerkettenschaltung erhaltenen Signale
in Fernsehsignale, bei welcher die Fotodiodenzeile für jeden gewünschten Abtastpunkt
jeweils drei Bildsensorelemente in ZeilenlänçJsrichtung aufeinanderfolgend enthält,
welche aufeinanderfolgend jeweils rot-, grün- und blauempfindlich gemacht sind und
jedes dieser Bildsensorelemente fortlaufend auf eine Registeranordnung geschaltet
ist, und bei welcher die Projektionseinrichtung ein Kippspiegelsystem enthält, welches
die Abbildung der Filmbilder unter Berücksichtigung der Filmvorschubgeschwindigkeit
mit
der für die Fernsehnorm notwendigen Folgefrequenz von 50 Hz in vertikaler Richtung
ablenkt, wobei das Kippspiegelsystem einen für die Vertikalablenkung der Filmbilder
dienenden -Schleifenschwinger aus der Galvanometertechnik enthält, der über eine
Additionslogik und einen Verstärker angesteuert wird, nach Patent (P 28 31 z's6.1).
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung dieser
Art derart auszubilden, daß auch großflächige Galvanometer-Schwenkspiegel mit Grenzfrequenzen
in der Nähe der Periodendauer der Ablenkfrequenz verwenden werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Ansteuerelektronik,
die einen von einem Sägezahngenerator gesteuerte erste Impulsformerstufe enthält,
die während des Rücklauf 5 der Sägezahnspannung einen kurzen Rücklaufbeschleunigungsimpuls
liefert, und durch eine vom Sägezahngenerator gesteuerte weitere Impulsformerstufe,
die einen kurzen Abbrems- und Beschleunigungsimpuls liefert, wobei die Summe der
Impulsdauer der beiden kurzen Impulse die Vertikalaustastzeit der Fernsehnorm nicht
überschreitet, und durch in der Additionslogik angeordnete Einstellvorrichtungen
durch die die Amplitude der Sägezahnspannung und der beiden Impulse unabhängig voneinander
eingestellt werden kann.
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Zweckmäßig überschreitet die Summe der Impulsdauer der beiden kurzen
Impulse der Impulsformerstufe 1,2 msec nicht.
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Durch diese Ausbildung der Vorrichtung wird erreicht, daß ungeachtet
der Verwendung eines verhältnismäßig großflächigen Kippspiegels der Einschwingvorgang
des Rückkippens spätestens nach 1,2 msec beendetist. Das Kipp- oder Schwingspiegelsystem
bewegt die Abbildung der Filmbilder in vertikaler Richtung mit der für die Fernsehnorm
notwendigen Folgefrequenz von 50 Hz. Dabei darf die Rückkippzeit zwisclztn jedem
Bild höchstens der Größe der Vertikalaustastzeit der Fernsehnorm von 1,2 msec entsprechen.
Die obere Grenzfrequenz des Schwingspiegelsystems ist dabei so zu wählen, daß der
Einschwingvorgang des Rückkippens spätestens nach 1,2 msec beendet sein muß. Dies
ist bei kritisch gedämpften Systemen nach einer Zeit von 1/fO erreicht, wobei f0
die Eigenresonanzfrequenz des Schwingsystems darstellt. Da die meisten Galvanometerschwinger
jedoch für einen Dämpfungsgrad von 0,7, also mit geringem Uberschwingen, ausgelegt
sind, ist der Einschwingvorgang erst nach einer Zeit t von etwa 1{5/wo abgeschlossen.
Das bedeutet, daß die Eigenresonanz des Schwingsystems in diesem Fall mindestens
fmin 1,5/1,2 msec = 1,25 kHz betragen muß.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist weiter zweckmäßig so weitergebildet,
daß die erste Impulsformerstufe für die Rücklaufbeschleunigung aus einer monostabilen
Kippstufe besteht, daß die zweite Impulsformerstufe für die Abbremsung und
VorIau-fbeschieunigung
aus zwei monostabilen-SippstuEen besteht, und daß die zeitliche Lage und- Dauer
der Ausgangsimpulse mittels zweier Einstellpotentiometer unabhängig voneinander
einstellbar sind.
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Durch diese Ausbildung wird eine sehr einfache Ansteuerelektronik
eshaffen, bei welcher ke<n aufwendiger Regelkreis erforderlich ist, wie er in
einer Anordnung verwendet wird, bei welcher der Kippspiegel einen PositionsmeLder
aufweist, der dieselben Bewegungen wie der Kippspiegel ausführt und eine dieser
Bewegung proportionale Spannung abgibt. Dabei wird der Istwert der Kippspiegellage
laufend mit einer Spannung verglichen, die dem Sollwert der Kippspiegellage proportional
ist und Abweichungen zwischen Soll- und Istwert werden als Steuerspannung über einen
Verstärker dem Kippspiegelsystem zugeführt. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung
wird ein Regelkreis mit den bekannten Nachteilen des Ein- und Ausschwingens mit
der Regelzeitkonstante vermieden.
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Die Erfindung ist im folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausfuhrungsbeispiels näher beachrieben. In den Zeichnungen zeigen Fig. 1 den Verlauf
der XippspLegelbewegung (#s) einer Ab tastvorri chtung firr Superacht-Filme unabhängig
von der Zeit Fig. 2 den Verlauf der für die Erzielung der Bewegung des Kippspiegels
verwendeten Ablenkspannung Us abhängig von der Zeit, und Fig. 3 ein Blockschaltbild
für die Ansteuerelektronik des Kippspiegels.
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In Fig. 1 ist die für eine Vertikalablenkung der Filmabbildung auf
eine Fotoempfängerzeile notwendige Kippspiegelbewegung s dargestellt, wobei in der
Zeitspanne bis zum Erreichen des Maximums der Kippspiegelausienkung jeweils ein
GV-Halbbild abgetastet wird. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird durch die erfindungsgemäße
Ausbildung der Einschwingvorgang des Rückkippens spätestens nach 1,2 msec beendet,
sci daß sich der lineare Anstieg der Auslenkung unmittelbar an den unteren Scheitelwert
der Kurve anschließt. Dagegen zeigt die gestrichelt eingetragene Kurve a den Einschwingvorgang
der Kippspiegelbewegung bei zu starker Abbremsung, die Kurve b den Verlauf bei zu
schwacher Abbremsung und die Linie c den Verlauf bei zu geringer Rücklaufbeschleunigung.
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Nach Vollendung des Vorlauf 5 des Kippspiegels wird zunächst ein großer
negativer Impuls benötigt, der den Kippspiegel stark in Rückkipprichtung beschleunigt.
Dabei ist die zugefuhrte Energie nur durch die elektrisch-mechanische Belastbarkeit
des Schwingsystems begrenzt. Dieser negative Stromimpuls ergibt am Ende des
Rtickkippvorganges
eine hohe Geschwindigkeit des Kippspiegels.
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Dieser muß nun schnell abgebremst und in Gegenrichtung bis zur benötigten
Vorlaufgeschwindigkeit beschleunigt werden. Diese Bremsung und Beschleunigung auf
die Vorlaufgeschwindigkeit besorgt ein positiver Spannungsimpuls 10 der kurz auf
den negativen Spannungsimpuls 9 folgt. Durch die genaue Einstellung des positiven
Impulses bezüglich seiner Amplitude, Dauer und zeitlichen Lage gelingt es, den Eippspiegel
sehr schnell und ohne Uberschwingen auf die Vorlaufgeschwindigkeit zu bringen, d.
h. er führt die gewünschte Sägezahnbewegung mit der stark unterschiedlichen Vorlauf-
und Rücklaufgeschwindigkeit aus.
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Fig. 3 zeigt ein Blockschaltt der Ansteuerelektronik zur Gewinnung
der in Fig. 2 dargestellten Steuerspannung U , Ein Sägezahngenerator 1 mit linearem
Vorlauf und schnellem Rücklauf nicht näher beschriebener bekannter Bauart liefert
während seines Rücklaufs einen kurzen Impuls an die Impulsformerstufe 2 für die
Rücklaufbeschleunigung und an die Impulsformerstufe 3 für die Abbremsung und Vorlaufbeschleunigung.
Die Impulsformerstufe 2 besteht beispielsweise aus einer monostabilen Kippstufe,
mit welcher die Dauer des Ausgangsimpulses leicht einstellbar ist. Die Impulsformerstufe
3 kann aus zwei monostabilen Kippstufen aufgebaut sein, wobei mit zwei Einstellpotentiometern
in bekannter Weise unabhängig voneinander die zeitliche Lage und Dauer des Ausgangsimpulses
einstellbar ist. Die Sägezahnspannung und die beiden von den Impulsformern 2 und
3 gelieferten Rechteckimpulse gelangen zu einer Additionslogik in Form eines Summierverstärkers
4, wobei die Amplitude der Spannung durch Einstellvorrichtungen wie Einstellpotentiometer
5, 6, 7 angepaßt werden kann. Der Summierverstärker 4 dient gleichzeitig als Endstufe
für den Galvanometer-Kippspiegel 12. Der Summierverstärker 4 wird zweckmäßig mit
einer Strombegrenzung zum Schutz des Schwingsystems ausgerüstet.