DE837108C - Bildzerlegungsanordnung fuer die Fernkinematographie - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 21. APRIL 1952

C 2J3J VIII a/ 21 a¹

Bekannt ist bereits die Differentialübertragung von Fernsehbildern od. dgl., welche darin besteht, daß in dem Sender die Helligkeit der bestrichenen Bildpunkte mit der der entsprechenden Bildpunkte des vorhergehenden Bildes verglichen wird und dal.] ein Bildsignal nur dann übertragen wird, wenn dieser Vergleich einen Helligkeitsunterschk'd ergibt. Zu diesem Zweck werden die Helligkeiten auf einer isolierenden Schicht in einer geeigneten Weise, ■/.. B. in der Form eines durch elektrische Ladungen gebildeten Potentialreliefs gespeichert.

Dieser Vorgang erfordert auch die Speicherung der Bildsignale in dem Empfänger, damit die Leuchtwirkung des empfangenen Bildes verlängert wird, bis ein berichtigendes Signal die Wirkung der örtlichen Steuerung gemäß den Helligkeitswcchseln im Originalbilde abändert.

Die Differentialzerlegungsanordnung läßt sich im Falle ihrer Verwendung für die Fernkinematographie wesentlich vereinfachen, denn der photographische Film stellt einen idealen Bildspeicher dar, welcher unmittelbar den Vergleich der entsprechenden Punkte auf zwei einanderfolgenden Bildern ermöglicht. Jedoch in den bisher vorgeschlagenen Einrichtungen war es noch unbedingt erforderlich, zwei Photozellen und zwei getrennte Verstärkungskanäle vorzusehen, um die Differenz der Helligkeiten der zusammengehörigen Punkte des abgetasteten Films festzustellen. Die zufälligen Änderungen der Empfindlichkeit, entweder in den lichtelektrischen Schichten oder in der Verstärkung der durch diese Schichten erzeugten Ströme, erschwerten die Einstellung der Vergleichswerte. Schließlich war die Verwirklichung umständlich wegen der verwickelten, für den Ver-

gleich der piezoelektrischen Wirkungen und für die Bildung des Differentialsignals vorgesehenen Stromkreise.

Die vorliegende Erfindung betrifft cine BiIdze Hegungsanordnung für die Fernkinematographie Miul bezweckt eine Vereinfachung der Ausführung.

wilche eine erhebliche Arbeitsstabilität besitzen Mill.

Die Erfindung wird in der nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkten Zeichnung eingehender erklärt.

Fig. ι stellt das vereinfachte Schaltbild einer erfindungsgemäßen Einrichtung dar. welches lediglich die für das Verständnis l>cnötigten Elemente und Schaltungen angibt;

Fig. 2 veranschaulicht die Bildung des Signals aus den in dem in Gegentakt geschalteten Doppelwegzerleger und Vervielfacher aufgenommenen Pliotoek'ktronen.

In Fig. ι sind die beiden Eampen 1 und 2 mit parallelen geraden Fäden in Reihe geschaltet und mit Hilfe des Spannungsteilers in ihrer Stromstärke eingestellt. Die zylindrischen Linsen 4 und 5 geben Bilder der Fäden der Lampen 1 und 2 hinter dm Spalten (1 und 7 in der Ebene des sich gleichmäßig in der Pfeilrichtung bewegenden Films 8 wieder. So werden die einander entsprechenden Linien der beiden Gebiete α und b des Films 8 gleichzeitig bestrichen. Aus d-er Bewegung des Films ergibt sich also die Richtung der Bildabtastung.

Die Fäden der Lampen 1 und 2, die Mantellinien der zylindrischen Linsen 4 und 5 und die Spalte 6 und 7 sind zueinander parallel und zu der Bewegungsrichtung des Films senkrecht.

Man projiziert mittels der Objektive 10 und 11 und des Ablenkprisinas 12 die beiden einander entsprechenden, durch die Spalte 6 und 7 beleuchteten Linien auf die durchsichtige Photokathode 13 des Bildwandlers 14. Diese als Sondenröhre arbeitende Röhre besteht dazu aus einer Konzentrierungsspule 15, einer Anode 16. welche gleichzeitig zur elektrostatischen Konzentrierung dient, aus Ablenkspulen 17, welche durch einen sägezahnförmigen, zweckmäßig synchronisierten Strom durchflossen werden, und zwei sehr engen, zu der Röhrenachse symmetrisch gestellten öffnungen 18 und 19. Die zwei optischen Bilder der Photokathode veranlassen eine Emission von Lichtelektronen, welche die BiI-der der zwei Linien auf die öffnungen 18 und 19 ülK'rtragen. Die Ablenkorgane 17 lassen dann alle Punkte der Linien an diesen l>eiden öffnungen, welche das Bildelement ausschneiden, in Synchronismus und mit gleicher Phase vorbeigehen. Das elektronenoptische Bild des Gebietes α wird in der Ebene von 19 gebildet, während die öffnung 18 nur die Elemente des elektronenoptischen Bildes der beleuchteten Linie des Gebietes b durchgehen läßt. Hinter der metallischen Trennungsblende, welche die öffnungen 18 und 19 aufweist und mit der Anode 16 elektrisch verbunden ist, liegen zwei Elektroden 20 und 21, welche als Steuergitter wirken, vorzugsweise die Form von auf den Achsen der Öffnungen 18 und 19 zentrierten Ringen haben und gegeneinander durch eine metallische Wand 22 abgeschirmt sind, um die gegenseitige Schwächung ihrer elektrischen Felder in genügendem Maße zu verhindern.

Die Elektroden 20 und 21 sind dazu bestimmt, den Durchgang der das Bild übertragenden Elektronen durch die öffnungen 18 und 19 im Gegentakt zu steuern. Dazu schickt der Oszillator 23 an die Elektroden 20, 21 über den Transformator 24 eine Hochfrequenzspannung, welche die zwei Eintrittswege durch ein zu der Anode 16 genügend negatives Potential abwechselnd sperrt, wobei diese Spannung im Mittelwert dasselbe Potential hat wie die mit den öffnungen 18, 19 versehene Blende und wie der regelbare Mittelabgriff 25 der Sekundärwicklung von 24.

Die Frequenz fo des Oszillators 23 wird in solcher Weise gewählt, dal! mehrere Perioden während des Bestreichens eines Bildpunktes verlaufen. Fig. 2 stellt vier Perioden dar. Während einer Halbperiode läßt die öffnung 18 die von 13 kornmenden und in der Sondenebene konzentrierten Elektrant, η durchtreten, während die Öffnung 19 die Photoelektromn des gleichen Elementes des darauffolgenden Bildes während der anderen Halbperiode durchtreten läßt. Xach dem Durchgang go durch 18 oder 19 werden die Elektronen durch Auftreffen auf eine Reihe von Elektroden, die eine tunlichst kräftige Sekundäremission zu liefern vermögen, vervielfacht. Dieser Teil der Zerlegungsvorrichtung ist den beiden Elektronenbündeln ge- meinsam, welche durch 18 und 19 durchgetreten sind. Der Vervielfachungsfaktor ist so der gleiche für die zwei entsprechenden Signale.

Am Eingang des den beiden Elektroden 20 und 21 gemeinsamen Vervielfachers können Einrichtungen vorgesehen werden, welche die Übereinstimmung der Laufbahnen der durch die zwei verschiedenen Elektroden 20 und 21 tretenden Elektronen gewährleiste!], wie z. B. Mittel für die elektronenoptische Konzentrierung, welche das Zustandekommen einer wechselweisen Einwirkung der Photoelektronen auf die erste Anstoßelektrode gewährleisten.

In Fig. ι ist eine Ausführung der Vervielfacherelektroden als Beispiel dargestellt, und zwar in Form von Gittern, während die letzte den durch Sekundäremission genügend verstärkten Strom an der. massiven Elektrode 27 aufnimmt. Dieser Strom erzeugt, wenn er die Impedanz 28 durchfließt, eine Modulationsspannung. Jedoch muß man noch die Signalgabe unterbinden, wenn die l>eiden abgetasteten Punkte gleiche Helligkeit haben, und dann die Richtung bestimmen, in welcher die Differenz der Intensitäten desselben Punktes von einem Bild bis zu dem folgenden in dem Falle, daß diese iao Differenz nicht Null ist, geändert wurde.

Zu diesem Zweck wird ein Filter 29 vorgesehen, um die Frequenz 2 fo zu absorbieren und dann kein Signal durchgehen zu lassen. In der Tat, da die beiden abgetasteten Punkte gleich hell sind, haben die durch jede der Elektroden 20 und 21 gesandten

Claims (2)

Signale die gleiche Amplitude, und die Ul>erlageruiig der zwei Signale gibt an dem Austritt einen Strom mit der Frequenz 2 fo. In dem Falle, daß die Helligkeiten der zwei abgetasteten Punkte voneinander verschieden sind, dringt das Signal durch das Filter 29 und überlagert sich mittels der Kopplung 30 einem mit ihm gleichphasigen Signal der Frequenz fo. Das Ergebnis dieser in irgendeiner Weise in der Verstärkungskette 31 ausgeführten überlagerung ist ein richtiges Signal, welches als Emissionssignal dienen kann. Fig. 2 stellt in I den aus dem Oszillator 23 herkommenden Strom, in Il den aus der Röhre 14 austretenden Strom und in ΓΓΙ das Ergebnis der Überlagerung dieser l>eiden Signale dar. Fig. 2a betrifft den Fall, daß die Bildpunktintensität von einem BiUk- bis zu dem folgenden zugenommen hat. Fig. 2I) betrifft den Fall, daß die Helligkeit ab- ao genommen hat. Infolgedessen ist die Unterscheidung zwischen diesen beiden Fällen einwandfrei klar, und dieses Signal kann als Emissionssignal dienen. Ferner ist diese Röhre offenbar für jede Be-Streichungsgeschwindigkeit brauchbar, öl) diese nun veränderbar oder im Gegenteil konstant ist. Die Arbeitsweise der Einrichtung entspricht also dem Prinzip des üiffcrentialbildes. und dieses Ergebnis wird mittels einer einzigen Photokathode 13, eines einzigen Vervielfacherkanals 26-27 u°d eines wesentlich vereinfachten Schaltbildes erreicht. Die Einstellung des Zerlegers ist daher leicht durchführbar. Tn dem Falle, daß man den Film 1 mit einer von der normalen (24 Bilder pro Sekunde) verschiedenen Geschwindigkeit abzutasten wünscht, z-; B. wenn man die Periodizität der senkrechten Bildabtastung bei der Benutzung eines Bildspeichers vermindern will, werden die festen Elemente 4, 5, 6, 7 durch eine bewegliche Vorrichtung ersetzt, durch welche auf den Bildgebieten α und b des Films 8 zwei 1>eleuchtete Linien, deren Abstand der Höhe des photographischen Bildes entspricht und deren Ablenkgeschwindigkeit der Bildwechselfrequenz gemäß gewählt wird, periodisch versetzt werden. Um die Bildwechselfrequenz herabzusetzen, z. B. bis auf 50/3 oder 50/2 Bilder pro Sekunde, kann das Verhältnis der Verschiebungsgeschwindigkeit Vf des Films zu der Verschiebungsgeschwindigkeit/', der beleuchteten Linien betragen: I' = 3 oder 2 . VL ι ι Eine solche Bewegung der auf dem Film beleuchteten linearen Gebiete kann z. B. mittels eines mit vielfachen Spiegeln in zweckmäßiger Unterteilung besetzten Rades erreicht werden. Aber in jedem dieser Fälle ist es unerläßlich, die Versetzung der Elektronen sendenden Gebiete der Photokathode, welche aus der Drehung des Spiegels resultiert, dadurch auszugleichen, daß man das Elektronenbild der beiden Linien ablenken läßt, und zwar in einem solchen Tempo, daß ihre Versetzung in der Ebene der öffnungen 18, 19 zu Null herabgesetzt wird. Dieses Ergebnis kann mittels eines zweiten Paares von zu 17 senkrecht angeordneten Spulen und durch einen mit dem Spiegelrad synchronisierten sägezahnförmigen Strom erreicht werden. Die Amplitude dieses Stromes soll ein durch die Bewegung der beleuchteten Zonen über den Film festgelegtes Gesetz befolgen. Um eine solche Wirkung zu erreichen, kann man z. B. die Spiegel am Umfang des Rades in folgender Weise benutzen: Die Spiegel werfen auf eine Photozelle, durch eine Blende von gemäß dem Drehwinkel veränderbaren Durchsichtigkeit, das Bild einer Lichtquelle von konstanter Form und Abmessungen in solcher Weise zurück, daß eine Spannung der gewünschten Form erzeugt wird, und diese Spannung braucht nur z\veckmäßig verstärkt zu werden, um die Ausgleichablenkung des Elektronenbildes in der Röhre zu steuern. P A T E N TA N S I· K C C. II'.-.:

1. Bildzerlegungsanordnung für die Fernkinematographie, bei der die Bildsignale nach der Differentialmethode gewonnen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildzerlegerröhre eine einzige Photokathode besitzt, auf welche die gleichen Linien zweier aufeinanderfolgender Bilder des Films gleichzeitig projiziert werden, und daß die beiden Elektronenbilder dieser Linien zur Abtastung über zwei ihnen zugeordnete Sondenöffnungen bewegt werden, durch die sie nach Maßgabe zweier mit Hochfrequenz gespeister, den Durchgang der Elektronen im Gegentakt freigebender Steuergitter durchgelassen werden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden von den öffnungen kommenden Kanäle eine gemeinsame Vorrichtung für die Elektronenvervielfachung besitzen.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Differenz der Helligkeit der zwei synchron zerlegten Bilder bedingten Amplitudenschwankungen zur Erzeugung des Bildsignals benutzt werden.

4. Anordnung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß, um die Zahl der übertragenen Bilder unter 24 pro Sekunde herabzusetzen, der Apparat ein Spiegelrad besitzt, welches den beleuchteten Linien ermöglicht, auf dem Film nach dem Sinn seiner eigenen Bewegung, also mit einer minderen Geschwindigkeit vorzurücken.

5. Anordnung nach Anspruch 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Ablenkvorrichtung für das Elektronenbild der Linien vorgesehen ist, welche es ermöglicht, die Verschiebung des Bildes in solcher Weise aus- iao zugleichen, daß sie in der Zerlegungsebene bis auf Null herabgesetzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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