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Synchronisierverfahren für Bild- und Fernsehsendungen Bei den bekannten
Fernsehverfahren ist die Streifenbildung in den Empfangsbildern darauf -zurückzuführen,
daß es technisch nicht möglich ist, den 'abtastenden Leuchtfleck genau quadratisch
und seine Höhe über alle Zeilen hinweg genau :der Zeilenhöhe zu machen. Diese dunklen
Streifen zwischen den Bildzeilen hat man dadurch zu beseitigen versucht, daß man
:den Leuchtfleck @etwas vergrößerte, so daß er die Zeilen überlappte. Namentlich
wenn man dem Leuchtfleck eine runde oder sechseckige Form gab, konnte man die Streifenbildung
stark abschvvächtn.
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Daneben ist es nun auch bekannt, zur Ab-Schwächung der dunklen Streifen
die Bildzeilen des Fernsehbildes von. einer Bildab,-tastung zur anderen so zu verschieben,
. daß der Leuchtfleck bei jeder folgeirden Abtastiu#g gerade den bei der vorhergehenden
Bildabtastung nicht bestrichenen dunklen-Streifen abtastet. Dieses Verfahren hat
sich als besonders vorteilhaft erwiesen, da es nicht nur die Streifenbildung abschwächt,
sondern @gleichzeitig zu einer Verbesserung der Güte des Fernsehbildes führt. Die
Höhe des Leuchtfleckes wählt man hierbei .entweder gleich der Zeilenhöhe oder gleich
der halben Zeilenhöhe oder gleich einem Zwischenwert. In allen Fällen erzielt man
bei gleichbleibender Bildwechselzahl eine wesentliche Verbesserung der Bildgüte.
Dieses Verfahren hat man dadurch praktisch verwirklicht, däß man am Sender und am
Empfänger je eine Nipkow-Scheibe z. B: mit zwei Lochspiralen verwendete,
bei denen ,die öffnungen :der einen Spirale in radialer Richtung um eine halbe Zeilenbreite
gegen die,der anderen Spirale versetzt waren. Durch jede,der beiden Lochspiralen
wurde das ganze Bild abgetastet, jedoch mit verschiedener Zeilenlage.
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Gegenstand der Erfindung ist die Ausbildung eines Verfahrens zur praktischen
Durchführung .der Zeilenverschiebung bei Bildzusammensetzungsvorrichtungen, .die
nicht nach . dein Prinzip der Nipkow-Scheibe arbeiten, insbesondere bei der Braunschein
Röhre. Die Zeilenverschiebung wird ,erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß nach jedem
Bildwechsel zu Beginn der Abtastung jedes Einzelbildes einer der Zeilensynchronisierimpulse
für die aufeinanderfolgenden Einzelbilder unterschiedliche Dauer, aufweist und eine
dieser Dauer entsprechende Lage der Bildzeilen bedingt.
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Im folgenden wird- das Verfahren an einem Beispiel der Lixilensteuerung
-(Geschwindigkeitsmodulation) näher :erläutert; bei der bekanntlich das Bild mit
einer veränderlichen, vom Bildinhalt abhängigen Geschwindigkeit abgetastet wird.
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In AbU. i ist die Schaltung eines in diesier Weise arbeitenden Senders
dargestellt. Der
Lichtstrahl fällt von der Lichtquelle L auf den
Oszillographenspiegel S1, dann auf den Oszillographenspiegel S2 und schließlich
durch-. den abzutastenden Film auf die Photozelle F';;; S1 lenkt den Strahl in der
Zeilenrichtuzig` S2 lenkt ihn senkrecht zur Zeilenrichtung ah;:. in der Photozelle
F1 wird ein Strom ausgelöst;' der proportional der Helligkeit des jeweils abgetasteten
Bildelementes ist. Dieser Strom oder ein von ihm gesteuerter in R1 verstärkter Strom
lädt einen Kondensator C1 auf. Der Anstieg der Spannung an diesem Kondensator ist
also der Beleuchtungsstärke des Bildelementes proportional. Mit dieser Spannung
wird der Sender moduliert; sie wird am Empfänger aufgenommen und verstärkt und steuert
dort z. B. -den Kathodenstrahl einer Braunscheu Röhre.
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Beim Sender steuert dieselbe Spannung eine Elektronenröhre R2, denen
Anodenstrom durch die Oszillographenschleife S1 fließt. Diese wird entsprechend
der Kondensatoräpannung abgelenkt, der von ihrem Spiegel reflektierte Lichtstrahl
bewegt sich infolgedessen über das Bild, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die
in jedem Augenblick proportional: der Helligkeit des abgetasteten Bildelementes
ist.
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'Den für die Rückführung benötigten Synchronisierimpuls kann man in
bekannter Weise durch entsprechende Tönung des Filmrandes erzeugen. Einfacher ist
es jedoch; wenn man den Lichtstrahl am Ende jeder Bildzeile mit Hilfe eines Spiegels
auf einen besonderen Syüchroniserfilm (Abb.2) und durch diesen auf eine zweite Photozelle
F2 fallen läßt, die der Photozelle F,. parallel geschaltet ist (Abb. i).
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Nach Abtastung einer Zeile des Filmbildes wird der Lichtstrahl auf
den Synchronisierfilm gemäß Abb. z geworfen; er durchläuft hier zunächst einen lichten
Streifen und alsdann, einen schmalen, verdunkelten Streifen (in Abb. z von oben
nach unten verlaufend). Beim Durchlaufen des hellen Streifens steigt die Spannung
am Kondensator C1 stark und schnell an: sie behält diesen hohen Wert während des
Durchlaufens des schmalen dunklen Streifens kurzzeitig fast unverändert bei: Diese
Spannung löst in der negativ vorgespannten Elektronenröhre Rs einen Anodenstrom
aus, der den Kondensator C,9 um einen -kleinen, der Zeilenhöhe entsprechenden Betrag
aufladet und so den Zeilenvorschub bewirkt. Nach überlaufen dieses dunklen Streifens
fällt .der abtastende Leuchtfleck wieder auf ein stark lichtdurchlässiges Filmstück.
Er fällt, nur wenig geschwächt, durch den Film auf die Photozelle F2, löst hier
einen verhältnismäßig starken Photozellenstrom aus und bewirkt so ein weiteres schnelles
Ansteigen der Spannung am Kondensator C, Der Kondensator C1 erhält hierdurch die
Auf-, ladung auf die Zündspannung, die zur Entl #dung über die Kippvorrichtung 1(l
erfor-`ierlich ist. Nach der Entladung sinkt die Spannung des Kondensators Cl von
der oberen Kippspannung der Kippvorrichtung 1(i wieder auf die untere Kippspannung;
d. h. den Anfangswert. Entsprechend ändert sich der Anodenstrom der Röhre R2, der
seinerseits bewirkt, daß der Lichtstrahl, der durch den. Spiegel S1, gesteuert wird,
wieder auf seinen Anfangspunkt zu Beginn, der Zeile zurückkehrt.
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In gleicher Weise wird Zeile für Zeile abgetastet, bis die unterste
Zeile erreicht ist. In dieser geht der Lichtstrahl von dem mittleren schwarzen Streifen
des Synchronisierfilms nicht in weißes Gebiet über, sondern läuft über ein schwarzes
Feld (die großen schwarzen Querbalken auf der rechten Hälfte der Abb. a). Hierdurch
wird erreicht, daß der Impuls über die Röhre R3 auf den Kondensator C> längere Zeit
einwirken kann. Die Spannung an C2 steigt also um einen größeren Betrag an, der
mehreren Zeilenbreiten entspricht, und erreicht hierbei die obere Kippspannung der
Kippvorrichtung 1(2. Durch die Entladung des Kondensators C2, der die RöhreR4 steuert,
wird der Lichtstrahl durch den Spiegel S, wieder zu dem Anfangspunkt des Bildes
zurückgelenkt. Gleichzeitig erfolgt der Filmvorschub, welcher zweekmäßig von dem
durch die Kippvorrichtung fließendem Stroms gesteuert wird.
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Die Zeilensynchronisierimpulse, welche gemäß der Erfindung nun die
unterschiedliche Lage der Bildzeilen bestimmen und verschiedene Dauer - aufweisen,
werden jeweils durch die kleinen, von Bild zu Bild unterschiedlichen Nasen ausgelöst,
die nach rechts aus dem mittleren Streifen herausragen. Durch diesen Impuls wird
der Leuchtfleck nach jedem- Bildwechsel zu Beginn einer neuen Abtastung je nach
der Länge der Nase um eine ganze Zeilenhöhe plus einem entsprechenden Bruchteil
einer Zeilenhöhe weitergeschaltet.
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In Abb. 3 ist die entsprechende Empfangsschaltung dargestellt. Sie
bestellt aus einem Funkempfängsgerät einschließlich Verstärker, einer Braunscheu
Röhre; den zugehörigen Spannungsquellen und einer Anordnung für die Vertikalablenkung
des Strahles. Von der Braunsehen Röhre sind -nur die Ablenkplatten dargestellt.
Auf die vertikalstehenden Platten wirkt direkt die vom Sender übertragene und vom
Empfänger aufgenommene und verstärkte Spannung, deren Anstieg in jedem Augenblick
der Geschwindigkeit des Abtaststrahls und damit der Helligkeit des jeweils
abgetasteten
Bildelementes proportional ist. Für die' horizontal stehenden Platten wird örtlich
:eine Hilfsspannung erzeugt, die während des Abtastens jeder Zeile konstant bleibt
und am Ende der Zeile :entsprechend den übertragenen Synchronisierzeichen rasch
ansteigt, so daß der Fluoreszenzfleck in der Vertikalen um eine Zeilenbreite voranrückt.
Dies wird auch hier mit Hilfe :einer Parallelschaltung aus einer Kapazität C und
.einer Stromkippvorrichtung I( erreicht. Eine Kompensationsspannung E ist so gewählt,
daß. nur der Synchronisierimpuls, der vom Sender (Abb. i) .am Ende einer jeden Zeile
geliefert wird, einen Anodenstrom! erzeugt. Dieser Strom fließt auf den Kondensator
C und steigert seine Spannung um den Betrag entsprechend einer Zeilenhöhe. Die Kondensatorspa.nnui#g
e2 steigt also allmählich trepp:en--förmig ,an, bis sie am Ende eines Bildes unter
der Einwirkung des übertragenen .Bildwechselimpulses längerer Dauer die Zündspannung
der Glimmlampe l(' erreicht hat, so daß die Entladung des Kondensators eintritt,
die Spannung wieder auf Null zurückfällt und der Kathodenstrahl wieder in die erste
Zeile zurückgeführt wird. Die Verschiebung der Zeilen wird auch beim Sender dadurch
bewirkt, daß: der entsprechende Synchronisierimpuls zu Beginn des Bildes verschieden
lang ist.
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Bei Sendern, welche umlaufende Abtastscheiben verwenden und für die
Einzelbilder verschiedene, in radialer Richtung gegeneinander versetzte Lochspiralen
aufweisen, werden in der besonderen Lochreihe für die Erzeugung der Synchronisierumpulse
die öffnungen zu Beginn der einzelnen Lochspiralen verschieden groß gemacht.. In
jedem Falle wird jedoch beim Empfänger die Zeilenverschiebung vom Sender gesteuert.