-
Verfahren zur Ubertragung bewegter Bilder Um den Synchronisierungsschwierigkeiten
auf der Empfängerseite zu entgehen, ist der Vorschlag veröffentlicht worden, die
auf der Senderseitenacheinander elektrisch ausgewerteten Bildelemente, die sogenannten
Bildpunktimpulse, in derselben zeitlichen Folge zu übertragen, aber auf rhythmisch
wechselnder Trägerwelle. Stellt man sich vor, daB jede der benutzten Trägerfrequenzen
ständig ausgestrahlt, aber nur periodisch durch einen Bildpunktimpuls moduliert
wird, so erkennt man, daB die Modulationsbandbreite jeder dieser Trägerfrequenzen
(Kanalbreite) gegenüber der üblichen Sendung auf einer einzigen konstanten Trägerwelle
nicht geschmälert und die Trägerfrequenz selbst infolgedessen nicht erniedrigt werden
darf. Das insgesamt zurÜbertragung benötigte Frequenzband ist also um so viel breiter,
als Trägerwellen vorgesehen sind.
-
Daran ändert sich nichts, wenn man aus Intensitätsgründen in bekannter
Weise die Bildpunktimpulse senderseitig speichert, sie aber weiterhin nur während
des kurzen, ihnen bei der Bildabtastung eingeräumten Zeitintervalls die Trägerwelle
modulieren läBt.
-
Die Erfindung benutzt ein Verfahren zur Übertragung bewegter Bilder
mittels einer Mehrzahl ständig ausgestrahlter Trägerwellen nicht notwendig zusammenhängender
Modulationsbänder (Kanäle), bei dem die Bildpunktimpulse nacheinander in rhythmischem
Wechsel auf den verfügbaren Trägerwellen übertragen werden, und besteht darin, daB
die Einwirkung jedes Bildpunktimpulses auf seine Trägerwelle
durch
.ein Speichersystem verlängert wird, und zwar vorzugsweise so, daß die Einwirkung
jedes Bildpunktimpulses praktisch konstant erhalten und erst kurz vor dem Wirksamwerden
des nächsten Impulses zwangsweise ausgelöscht wird.
-
Die Erfindung bietet neben der bekannten Intensitätserhöhung die Möglichkeit,
wegen der verminderten Breite des Einzelkanals die Kanäle beliebig zu verteilen,
und zwar auch in Spektralbereichen niederer Trägerfrequenz.
-
Zur Erläuterung der Erfindung ist ihrAusgangspunkt in Abb. i dargestellt.
Im gewählten Beispiel soll das Bild auf einer seiner Zeilenzahl n gleichen Anzahl
Trägerwellen T1, T2, ... T" ausgestrahlt werden. Es wären also zeitlich nacheinander
zu übertragen Der erste Punkt der ersten Zeile auf Welle TI, - - - - zweiten - -
- T2, n-ten " - _ - T.; dann der zweite Punkt der ersten Zeile auf Welle Tl, - -
- - zweiten T2, n_ten usw., schließlich der letzte Punkt- der ersten Zeile auf Welle
T1, - - - - zweiten - - - T2, n-ten - - _ T.-jeder Zeile ist somit eine Trägerwelle
zugeordnet. Für die Bildaufnahme genügt dann eine eindimensionale Anordnung F von
n Photozellen, denen die Bildkolonnen, d. h. vertikale Bildstreifen, nacheinander
durch einen rotierenden Polygonspiegel S oder auch eine Schlitzscheibe zugeführt
werden. Die von den Zellen gelieferten Stromimpulse leitet ' man den feststehenden
Kontakten i eines Kömmutätors K1 zu. Dessen beweglicher Kontaktarm 2 ist auf einer
Welle 3 befestigt, die unter Zwischenschaltung eines Isolierstückes q. mit der Achse
5 eines zweiten Kommutators K2 gekuppelt ist. Dieser Kommutator schaltet nacheinander
die Kapazitäten Cl, C2, . . . C" zu einer Selbstinduktion L. Die so gebildeten Schwingungskreise
LCl, LC2, ... LCn geben in einer Steuerstufe ST die Trägerfrequenzen
Ti, T2, ... T", die in der Modulätionsstufe M nach einem der bekannten
Verfahren mit. den Bildimpulsen über den Kommutator K, moduliert und dann - den
weiteren Senderstufen zugeführt werden. Die Kupplung der beiden Achsen ist derart,
daß bei Kontaktschluß der Lamellen i und 2 von K1 gleichzeitig die Lamellen 6 und
7 von K2 Kontakt machen, Die Lamellenzahl jedes Kommutators entspricht der Zeilenzahl.
Die Umdrehungszahl ist gleich der Bildwechselzahl mal Bildpunktzahl pro Zeile. Statt
eines mechanischen Kommutators der angegebenen Art können ähnliche Vorrichtungen,
z. B. Elektronenstrahlkommutätaren, benutzt werden.
-
Die Achse des Spiegels S kann mit den Achsen der Kommutatoren gekuppelt
werden, und zwar derart; daß die Spiegelachse entsprechend der Zahl der Bildwechsel
umläuft. Stoßen die einzelnen Übertragungskanäle teilweise aneinander, so ist dem
beschriebenen Satz von festabgestimmten Kreisen ein rotierender Abstimmdrehkondensator
geeigneten Plattenschnittes vorzuziehen.
-
Erfindungsgemäß werden nun die einzelnen Bildpunkte derart gespeichert,
daß ihre Einwirkung auf die zugeordnete Trägerwelle um ein Vielfaches verlängert
wird. Dies ist bei dem geschilderten Sendeverfahren insofern ohne weiteres möglich,
als jede Trägerwelle nurwährend des n-ten Teiles derDauer einer Kolonnenübertragung
ausgenutzt, d. h. moduliert ist, in der Zwischenzeit dagegen ruht.
-
Bis zu einem gewissen Grade bewirken schon die natürlichen Impedanzen
der Schaltung eine Speicherung der Einzelimpulse. Diese Speicherung soll nun bewußt
verstärkt werden. Dabei muß man allerdings Sorge tragen, daß die Trägerwelle wieder
frei ist, sobald derihr zugeordnete Impuls dernächsten Kolonne an der Reihe ist.
-
Eine solche Speicherung läßt sich bei einer Schaltung nach Abb. i
nicht ohne weiteres anbringen, da die Leitung zur Modulationsstufe M allen Elementen
gemeinsam ist. Diese Eigenschaft der Schaltung ist nicht zufällig, sondern hat die
physikalische Bedeutung, daß in jedem Augenblick nur eine einzige Trägerwelle moduliert
ist, also ausgestrahlt werden muß, die allerdings einem periodischen Frequenzwechsel
unterworfen ist. Will man dagegen den von einem -Bildelement gelieferten Stromimpuls
über die Dauer seiner Abtastung hinaus verlängern, so benötigt man in jedem Augenblick
für mehrere Elemente nebeneinander mehrere gleichzeitig modulierte Trägerfrequenzen;
im Grenzfalle einer Speicherung über die Kolonnendauer also n Trägerwellen. Die
Aufgabe ist demnach so zu stellen: es sollen gleichzeitig mehrere Trägerwellen ausgestrahlt
werden, moduliert von je einem Bildelement der Kolonne, jedoch ohne Verlängerung
der optischen Einwirkung auf das Element.
-
Eine Lösung dieser Aufgabe zeigt Abb: 2. Für jeden der kontinuierlich
von der Senderanlage ausgestrahlten Träger T ist eine eigene Modulationsleitung
vorgesehen, die jedoch vom Schaltarm 2 des rotierenden Kommutators Ki in derselben
Weise wie nach Abb. i nur kurzzeitig mit dem gerade abzutastenden Element verbunden
wird, während alle übrigen durch besondere Kontaktsegmente 8 geerdet sind. Uni nicht
auf der anderen Seite die Modulationsleitungen kurzzuschließen, sind diese Segmente
in den Kommutator etwas exzentrisch eingesetzt, während die Kontakte des koaxialen
Schaltarms 2 durch Federn stets gegen die feststehenden gedrückt werden.
-
Die Impulsspeicherung selbst kann man in an sich bekannter Weise dadurch
erzielen, daß man in jede Modulationsleitung einen vom Widerstand W überbrückten
Kondensator C schaltet. Bei geeigneter Bemessung dieses Widerstandes wird die Einwirkung
der Bildimpulse auf eine herausgegriffene Trägerwelle und damit deren Modulationsamplitude
zeitlich nach den Kurvenzügen al, bz, cl der Abb. 3 verlaufen. Wie man erkennt,
steigt die Amplitude nach dem Einschalten der betreffendenModulationsleitung schnell
auf den von der Bildpunkthelligkeit abhängigen Höchstwert, um allmählich nach einer
Exponentialfunktion abzuklingen, während inzwischen die übrigen
Bildpunkte
der Kolonne die anderen Trägerwellen modulieren. Das gleiche gilt für die folgenden
Bildpunkte der betreffenden Zeile.
-
Daß somit der richtige Helligkeitswert nur ganz kurze Zeit auf die
Trägerwelle einwirkt, bedingt keine schwerwiegende Fälschung des Bildeindruckes
im Empfänger, da aus physiologischen Gründen für die scheinbare Helligkeit einer
wechselnd hellen Flächeneinheit der Sitzenwert maßgebend ist und außerdem sämtliche
Bildpunkte annähernd im gleichen Verhältnis betroffen werden. Dagegen wird die Möglichkeit
einer Steigerung der Gesamtlichtstärke durch das Speicherprinzip bei der geschilderten
Ausführung nur zu einem kleinen Teil ausgenutzt.
-
Zweckmäßig ist es deshalb, die vom Kondensator aufgespeicherten Impulse
nicht kontinuierlich durch einen Widerstand abzuleiten, sondern den Kondensator
jeweils erst unmittelbar vor demEintreffen des nächsten Impulses kurzzuschließen.
Die Abklingkurven a1, b1, c1 gehen dann in die von der üblichen Einkanalübertragung
her bekannten Rechteckkurven ct2, b2, c2 über, nach denen theoretisch die übertragene
Bildpunktenergie und damit die Bildpunkthelligkeit im Empfänger auf den yt-fachen
Wert erhöht werden kann. Dieser Kurzschluß wird in Abb.2 durch den mit Kolonnenfrequenz
rotierenden und zweckmäßig mit Kl gekuppelten Kommutator Ist bewerkstelligt, der
nacheinander auf den verschiedenen Modulationsleitungen den wirksamen Impuls auslöscht,
wenn der nächste eintrifft. Statt den Kondensator kurzzuschließen, kann man natürlich
auch die betreffende Leitung erden.
-
In der Wahl der Bildpunktgruppierung bleibt man bei diesem Verfahren'
völlig frei. Man kann soweit gehen, jedem Bildpunkt eine gesonderte Trägerwelle
zuzuordnen. Man benötigt dann zwar senderseitig eine zweidimensionale Mannigfaltigkeit
von Photozellen und empfängerseitig eine elektronenemittierende Kathodenfläche;
dafür fallen aber neben allen bewegten Abtastorganen, lediglich für die Anschaltung
der einzelnen Photozellen an den Sender kann ein Kathodenstrahlkommutator vorgesehen
werden, auch alle Synchronisationssysteme fort. Im Empfänger kann man einen einfachen
Bildwandler benutzen, da sich die einzelnen Emissionspunkte ihre zugehörigen Trägerwellen
mit Hilfe der an sie gelegten Abstimmkreise selbst heraussieben. In diesem Falle
können die Bildpunktimpulse über die Übertragungsdauer eines ganzen Bildes gespeichert
werden.