DE691714C - Anordnung fuer das Fernsehen zur Durchfuehrung eines Zeilensprungverfahrens mit einer Kathodenstrahlroehre als Wiedergabeorgan - Google Patents

Description

Um Fernsehbilder nach dem Sprungzeilenverfahren abzutasten und zusammenzusetzen, muß man dafür sorgen, daß die Zeilen der einzelnen Zeilenzüge gegeneinander versetzt sind. Es · ist nun bekannt, diese Zeilenverschiebung dadurch zu bewirken, daß. man bei mechanischen Abtastern entweder die Achse der die Abtastöffnungen tragenden Scheibe oder des Spiegelrades usw. in der gewünschten Richtung verschiebt oder aber im Takte der Zeilenzugwechsel optisch wirkende Verschiebungseinrichtungen in den Strahlengang des Abtaststrahles bringt. Bei der Bildzerlegung und -zusammensetzung mit Hilfe von Kathodenstrahlröhren verwendet man entsprechend eine besondere Verschiebungsablenkspannung, welche im Takte des Bildwechsels gegeben wird, deren Periode, also sämtliche Zeilenzugwechsel umfaßt und welche dafür sorgt, daß die Zeilen der einzelnen Zeilenzüge in einem vollständigen Bilde gegeneinander verschoben sind.

Es ist ferner bekannt, Fernsehbilder nach dem Zeilensprungverfahren so abzutasten und zusammenzusetzen, daß die Zeilenfrequenz kein ganzes Vielfaches der Zeilenzugwechselfrequenz darstellt. Dieses Verfahren eignet sich aber nur für solche Fernsehübertragungen, die im Sender und im Empfänger Kathodenstrahlröhren oder schwingende Abtasteinrichtungen verwenden. Bei mechanischen Abtastern, die als Scheiben oder Spiegelräder ausgebildet sind, läßt sich das nicht durchführen.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Durchführung eines Zeilensprungverfahrens, bei der auf der Sendeseite ein mechanischer Abtaster (Lochscheibe, Spiegelrad) zur Abtastung verwendet und ein gegebenes Bild in 11 Zeilenzügen abgetastet wird, die die gleiche Anzahl ζ Zeilen aufweisen. An der Empfangsstelle ist dagegen eine Kathodenstrahlröhre vorgesehen. Ohne 'daß zu der Zeilenzug- und Zeilenabtastung eine dritte Abtastbewegung oder Verschiebung vorgenom-, men werden muß, wird das Zeilensprungverfahren hier in der Weise durchgeführt, daß die η Zeilenzugwechselimpulse für den Aufbau des Empfangsbildes synchron mit der Abtastung beim Sender mechanisch-elektrisch erzeugt werden, und zwar so, daß η — ι Zeilenzugimpulse jeweils von den vorangehenden Zeilenzugimpulsen den zeitlichen Abstand von

z——Zeilenperioden haben und nur der letzte

Zeilerizugimpuls jedes Einzelbildes von dem vorhergehenden um eine Zeilenperiode mehr,

also um den Betrag von ζ + ι — — Zeilenperioden, zeitlich entfernt ist.'

In den Zeichnungen ist die Erfindung an Hand eines Beispiels erläutert. Zuerst wird hierzu ein beim Kathodenstrahlempfänger anzuwendendes Schema für den Bildaufbau be- _r schrieben, was die dann folgende Schilderung^ punktbreiten versetzt, so daß die Zeilen dieser Gruppe genau in die im Bilde noch verbliebenen Lücken fallen. Infolge der längeren :_; zeitlichen Dauer der letzten Zeilenzugablenk-ISii B läf di l Zil bi

IfS.chwingung B verläuft die letzte Zeile bis

der ganzen Fernsehübertragungsanordnun^feiurn Punkt o. An dieser Stelle springt der besser verständlich macht. "^ripLe'uchtfleck auf den Anfangspunkt a, und der

Abb. ι zeigt den Verlauf der Ablenkspannungen beim Aufbau eines Bildes in drei ίο Zeilenzügen. Mit A ist die Zeilenablenkung, mit B die Zeilenzugablenkung dargestellt. Der besseren Übersicht halber ist angenommen, daß das Bild nur aus 12 Zeilen aufgebaut wird. Auf die beiden ersten Sägezahnkurven der Zeilenzugablenkung entfallen je 3% Zeilenperioden, während der dritte Zeilenzüg 4²/₃ Zeilenperioden umfaßt.

Stellt das Rechteck C in Abb. 2 das Bildfeld auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre dar und beginnt der Leuchtfleck seine Abtastung aus der linken unteren Ecke α des Rechtecks, so wird er sich unter dem Einfluß der Zeilenablenkspannung auf dem Schirm nach oben bewegen, während er gleichzeitig durch die Zeilenzugablenkung seitlich, nach rechts verschoben wird. Sein Weg ist durch die Spur a ... b angedeutet. Im Punkt b setzt der Zeilenrücklauf ein, und der Leuchtfleck springt nach unten zum Punkt c. Dieser hat von α den Abstand von drei Lichtpunktbreiten, so daß sich zwischen der Zeile a-b und der nun. durchlaufenden Zeile ■ c-d der Raum für zwei freie Zeilen befindet. Die Abtastbewegung verläuft nun entsprechend w-eiter vom Punkte d zum Punkte e, darauf über / und g bis nach h, d. h. bis zu ²/₃ der Höhe der letzten Zeile. An dieser Stelle ist der erste Zeilenzug gemäß Abb. 1B beendet, und der Lichtpunkt springt daher seitwärts zum Punkte i und setzt seine nach oben gerichtete Bewegung unter dem Einfluß der Zeilenablenkung bis zum Punkte/fort, welcher auf der FlächeD, die den Verlauf des zweiten Zeilenzuges darstellt, eingezeichnet ist. Wenn der Lichtpunkt von / nach unten springt, gelangt er zum Punkte k, der gegenüber dem Ausgangspunkt α um eine Lichtpunktbreite versetzt ist. Die neue Zeilengruppe ist also gegenüber der ersten Gruppe so weit verschoben, daß· die Zeilen auf der einen Seite einander anstoßen. Die Zeilen dieser Gruppe werden in der entsprechenden Weise wie vorher ausgeleuchtet. Wenn der Lichtpunkt bei angekommen ist, d. h. in Va der Höhe der letzten Zeile, springt er unter dem Einfluß des Kippvorganges der zweiten Zeilenzugablenkschwingung nach m.

An diesem Punkte beginnt also der -dritte

Zeilenzug, wie aus dem Teil E der Abb. 2 er-

£0 sichtlich ist. Der Punkt η ist gegenüber dem Punkt k um eine, gegenüber α um zwei Licht-' geschilderte Abtastvorgang beginnt von neuem.

Eine Bildaufbaueinrichtung dieser Art eignet sich besonders für den Empfang von Fernsehbildern, die beim Sender mit mechanischen, zonenweise arbeitenden Bildzerlegern abgetastet werden. Wenn hierbei zwar eine oder mehrere Zeilen an den Seiten des Bildes zerrissen werden, so stimmt doch die Reihenfolge der übrigen Zeilen mit der Zerlegung beim Sender überein. Die zerrissenen Zeilen können, im Empfangsbilde ,beispielsweise durch einen geeigneten Rahmen abgedeckt werden.

In Abb. 3 ist nun eine vollständige Fernsehanordnung dargestellt, bei der das übertragene Bild im Empfänger mittels einer Kathodenstrahlröhre in der soeben beschriebenen Weise wiedergegeben wird, wenn auf 8s der Sendeseite die Abtastung mit einem Spiegelrad in drei Zeilenzügen je mit gleicher Zeilenzahl erfolgt. Das Licht der Lichtquelle ι wird durch eine Linse 2 auf eine Blendenscheibe 3 geworfen. Die Blendenscheibe 3 besitzt einen spiralförmig verlaufenden Schlitz 4, der mit einer feststehenden Schlitzblende 5 zusammenarbeitet. Infolge der Drehung der Blendenscheibe 3, die mittels der Welle 6 mit der Spiegelradbewegung gekuppelt ist, bewegt sich der Lichtstrahl längs, der Öffnung der Blende 5: Das durch die Blenden 3 und 5 fallende Licht wird mittels der Linse 7 auf das Spiegelrad 8 geworfen und von diesem auf den abzutastenden Gegenstand oder das Bild 11 reflektiert, wo also die Blendenöffnung abgebildet erscheint.

Die Neigung und Breite der Spirale 4 auf der Blendenscheibe 3 sowie das Übersetzungsverhältnis zwischen der Welle 6 und der Welle Γ2 des Spiegelrades 8 sind so zu wählen, daß aufeinanderfolgende Spiegel dieses Rades beim Umlaufen des Rades keine nebeneinanderliegenden Zeilen abtasten. Die Spiegel der Trommel müssen daher so geneigt sein, daß zeitlich aufeinanderfolgende Zeilen räumlich gegeneinander um die Breite einer Anzahl von Zeilen versetzt sind. So erzeugen z. B. die im Wege des Lichtstrahls gezeichneten benachbarten Spiegel auf dem Abtastbilde 11 die Lichtpunkte 9 bzw. 10.

Auf der Empfangsseite ist, wie schon erwähnt, ■ eine Kathodenstrahlröhre 13 vorgesehen, deren Kolbenboden 14 die Leuchtfläche 15 trägt. Zwei Kippgeräte 16 und 17 sind mit den betreffenden Plattenpaaren 18 und 19 im Innern der Röhre verbunden, und

zwar liefert das Gerät 16 eine Ablenkspannung, die der Wellet in Abb. ι entspricht, während das Gerät 17· die Zeilenzugablenkung B bewirkt. . _ '

Die Erzeugung der zum Empfänger zu übertragenden Synchronisierzeichen geht in folgender Weise vor sich: Auf der Welle 12 des Spiegelrades 8 sitzt eine Scheibe 20, in deren Rand gleichmäßig verteilt Schlitze 21 vorgesehen sind, deren Zahl mit der Anzahl der Spiegel des Spiegelrades übereinstimmt. Eine Lichtquelle 22 und eine Photozelle 23 arbeiten mit diesen 'Schlitzen zusammen, um die Zeilenimpulse zu erzeugen, die dann-im Empfänger dem Gerät 16 zugeführt werden. Auf der Welle der Scheibe 3 ist eine Scheibe 24 (s. Abb. 4) befestigt, die eine Anzahl von Schlitzen trägt, deren Zahl der Anzahl der Zeilenzüge je ganzes Bild entspricht. Eine Lichtquelle 25 und eine Photozelle 26' erzeugen unter Zwischenschaltung der Scheibe 24 die Zeilenzugimpulse,. die im Empfänger dem Gerät 17 zugeführt werden. ■

Wenn gemäß Abb. 3 die gesamte Zeilenzahl jedes Bildes in drei Zeilenzüge aufgeteilt ist, wird das Geschwindigkeitsverhältnis zwischen der Welle 6 -und der Welle 12 wie. 1 : 3 gewählt, d. h. die Blendenscheibe 3 macht eine Umdrehung, während das .Spiegelrad 8 dreimal umläuft. Die Scheibe 24 hat drei Schlitze 27, 28 und 29, die über den Umfang der Scheihe nicht gleichmäßig verteilt, sondern, 'wie Abb. 4 zeigt, je um einen Winkel α gegen die I2o°-Einteilung versetzt sind. So beträgt ' der Winkel zwischen den Schlitzen 27 und 28 einerseits als auch der zwischen den Schlitzen 28und29 120°—<x. Der Winkel zwischen den·' Schlitzen 27 und 29 ist dagegen i20°+^2a Der Umlaufsinn der Scheibe 24 mit Bezug auf das Rad 8 und die Phasenlage dieser Teile ist so zu wählen, daß bei Abtastung des ersten Zeilenzuges nicht nur der zwischen den . Schlitzen 27 und 28 gelegene Teil der Scheibe 24 von der Photozelle 26 vorbeiläuft, sondern auch noch der an dem Winkel von 120⁰ fehlende Teil α, beim zweiten Zeilenzug der Teil zwischen den beiden punktierten Linien, an denen kein Schlitz gezeichnet ist, während das dritte Drittel der Scheibe 24 mit der Abtastung des dritten Zeilenzuges zusammenfällt. Hieraus ist ersichtlich, daß die Zeilenzugimpulse durch 28 und 29 schon etwas früher gegeben werden, als die Abtastung des betreffenden Zeilenzuges beendet ist. Um 'die Phasenlage der Synchronisierimpulse entsprechend einstellen zu können, werden Lichtquelle 2 5 unldj P!hotozelleh2:6 auf einem geeigneten; Tr.äjgjept· drehbar um die Achse der¹ Scheibe 24 angeordnet. Auch die Lichtquelle 22 und die Zelle 23 können um die Achse der Scheibe 20 drehbar sein.

Um eine Einstellung beim Betrieb der Einrichtung vornehmen zu können, kann man die Öffnungen 27, 28 und 29 in der Scheibe 24 in radialer Richtung verschieden weit vom Mittelpunkt anordnen und sie ferner einstellbar ausbilden, um den Augenblick, in dem jede öffnung ihren Impuls liefert, genau einstellen zu können. Die Synchronisierimpulse können zum Empfänger sowohl auf getrennten Wegen als auch mit den Bildsignalen gemeinsam auf demselben Wege übertragen- werden, wie das als Lückensynchronisierverfahren bekannt ist. - Die Anordnung kann auch mit Hilfe von anderen mechanischen Abtastern ausgeführt werden. Sie läßt sich auch bei der Abtastung von Filmbildern, z. B. auch beim Zwischenfilmverfahren, anwenden.

Claims (6)

1. Patentansprüche: '

   i. Anordnung für das Fernsehen zur Durchführung eines Zeilensprungverfahrens, bei dem mittels einer mechanischen Abtastvorrichtung (Lochscheibe, . Spiegelrad) eine für jeden der η Zeilenzüge je vollständiges Bild gleiche Anzahl Z Zeilen geliefert und auf einen mit einer Kathodenstrahlröhre als Wiedergabeorgan arbeitenden Empfänger übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die η Zeilenzugwechsielirnpulse für den Aufbau des Empfangsbildes synchron mit der Abtastung beim Sender mechanisch-elektrisch erzeugt werden, und zwar so, daß η—ι Zeilenzugimpulse jeweils von den vorangehenden Zeilenzugimpulsen den

   zeitlichen Abstand von ζ Zeilenperioden haben und nur der letzte Zeilenzugimpuls jedes Einzelbildes von dem vorhergehenden um eine Zeilenperiode mehr,

   also um den Betrag von ζ + ι —— Zeilenperioden, zeitlich entfernt ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zerrissenen Zeilen am Anfang und am Ende des Empfangsbildes unsichtbar gemacht werden.
3. 3. Anordnung für die Bildabtastung no nach_ Anspruch ι, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die je ganzes Bild 7z-mal umläuft und 2 Abtastelemente (z. B.

   . Spiegel, Öffnungen) aufweist und die mit einer Zusatzeinrichtung zusammenarbeitet, welche die Verschiebung des Abtaststrahles entsprechend der Lage der einzelnen Zeilenzüge bewirkt.
4. 4. Anordnung zur Erzeugung der Zeile^ zugimpulse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zwischen einer Lichtquelle und einer Photozelle angeordneten

   Scheibe, auf der Schlitze entsprechend der Zahl und zeitlichen Lage der Zeilenzugimpulse angeordnet sind und die mit der umlaufenden Abtastvorrichtung gekuppelt ist.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Schlitzscheibe einstellbare Blenden zusammenarbeiten. ₄
6. 6. Anordnung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle und die Photozelle um die Achse der Schlitzscheibe drehbar angeordnet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen