DE946451C - Schaltung in einer Fernseh-Sendevorrichtung zum Abtasten eines Filmes - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 2. AUGUST 1956

BIBLIOTHEK DES DEUTSCHEN PATENTAMTES

N 8089 VIII a I ξι α*

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung in einer Famseh-Smdevorrichtung zum Abtasten eines Filmes, bei der mittels einer von einem Spannungsimpuls periodisch ausgelösten Lichtquelle ein Ladungsbild des zu übertragenden Filmes auf der Abtastelektrode einer Aufnahmeröhre, bei welcher der Signalpegel während der Austastzeit vom Bildinhalt abhängig ist, erzeugt wird und die Abtastelektrode in den zwischen dem Auftreten der Spannungsimpulse liegenden Zeitperioden von einem Elektronenstrahlbikidel abgetastet wird.

Bei solchen Vorrichtungen tritt der Nachteil auf, daß der Film gewöhnlich aus Teilen besteht, die bald helle und bald dunkle Szenen darstellen, so· daß die durahgelassene Lichtmenge nicht konstant ist. Wird ein solchen: Film auf die normale Weise projiziert, wie es in einem Kino der Fall ist, so wird das Kontrastverhältnis im Film unverändert wiedergegeben, da bei einer solchen Projektion ausschließlich lineare Elemente eine Rolle spielen, ao

Eine solche unveränderte Kontrastwiedergabe tritt praktisch auch bei einer Filmabtastvorrichtung auf, bei der zum Abtasten ein mit konstanter Geschwindigkeit abtastender, von einem Elektronenstrahlbündel auf dem Schirm einer Elektronen-Strahlrohre erzeugter Lichtfleck verwendet wird.

Dabei trifft das vom Film duorchgelasisene Licht auf 'eine Photozelle. Da eine Photoeelle eine nahezu

lineare Kurve aufweist, wird das Kontrastverhältnis nahezu nicht geändert.

Bei der Vorrichtung, auf die sich die' Schaltung nach der Erfindung bezieht, wird aber eine periodisch wirksame Lichtquelle verwendet, und hinter dem Film ist eine Aufnahrneröhire angeordnet. Solche Au'fniahmieröhxen weisen aber eine keineswegs lineare Ruirve auf, so daß im Ausgangssignal der Aufnahmeröhre, falls keine _ besonderen Maßnähmen getroffen werden, das Kontrastverhältnis .* von. demjenigen im ursprünglichen Filmbild abweicht. Außerdem wird sich ohne besondere Maßnahmen'*cke vom Film ■ durehgelassene und dar Aufnahmeröhre zugeführte Lichtmenge stark ändern, so daß es- nicht möglich ist, die· Aufnahmer öhre bei der für eine richtige Wirkung optimalen Lichtmenge zu betreiben.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, diesen Nachteilen zui begegnen.

Die Schaltung nach der Erfindung weist das Kennzeichen auf, daß den während des Auftretens der Spannungsimpulse im Ausgangskreis der Aufnahmeröhre 'erzeugten Impulsen (Photoimpiulsen) eine Gegenkopplungsspannung für die die Hellig keit der Lichtquelle bedingenden Spannungsimpulse entnommen wird.

Die Gegenkopplungsspannung wird daher Impulsen entnommen, die am Ausgang der Aufnahmeröhre in dem Zeitpunkt auftreten, in dem die Liehtquelle wirksam ist" und das Ladungsbild an der Abtastelektrode der Aufnahmeröhre festgelegt wird. Bekanntlich hängt die Amplitude leines solchen Impulses, der deutlichkeitshalber im nachfolgenden als Photo-Impuls bezeichnet wird, eng mit der Helligkeit des in diesem Zeitpunkt von der Lichtquelle belichteten Filmbildes zusammen, und die Amplitude des Photo-Impulses ergibt nahezu ein Maß für die integrierte Helligkeit des Filmbildes. Wird die Lichtquelle mittels eines Spannungs,-impulses ausgelöst, so hat bei 'einem dunklen Filmbild die Amplitude des Photo-Impulsies, falls keine Gegenkopplung angewendet wird, einen niedrigen Wert, während die Amplitude des Photo-Impulses bei Vorhandensein eines hellen Filmbildes in demselben Falle groß ist.

.'Wird aber die Gegenkopplung nach der Erfindung· verwendet, so wird die Helligkeit der Lichtquelle beim Auftreten !eines dunklen Filmbildes erhöht und beim Auftreten eines hellen Filmbildes herabgesetzt, so daß sich die Amplitude des Photo- Impulses nur wenig ändert. Auich die Gesamtamplitude des am Ausgang der Aufnahmeröhre zwischen zwei Photo-Impulsen auf tretenden Bildsignals ändert sieh nur wenig. Es ist daher möglich, die Aufnahmeröhre bei der für diese Röhre optimalen Lichtstärke zu betreiben.

Ein weiterer Vorteil der Schaltung nach der Erfindung ergibt sich aus dem Umstand, -daß, dia Amplitude des Photo-Impulses nahezu konstant bleibt; denn der Photo-Impuls wird ebenso wie das gewünschte Ausgangssignal der Aufnahmeröhre hinter dem Röhrenausgangskreis liegenden Verstärkern zugieführt. Da der Photo-Impuls ein ungewünschtes Signal ist, werden in diesen Verstarkem Maßnahmen getroffen, den Photo-Impuls zui sperren oder auf eine kleine Amplitude zu reduzieren.

Dies bietet bei einer wechselnden Amplitude des Photo-Impulses Schwierigkeiten, die aber in wesentliebem Maße bei der Schaltung nach der Erfindung· beseitigt werden, bei der die Amplitude des Photo-Impulses nahezu konstant und daher von bekannter Größe ist.

Außerdem tritt, wenn keine Gegenkopplung angewendet wird .und- der Film besonders lichtdurchlässig ist oder wenn der Film aus der Abtastvorrichtung entfernt ist, eine so starke Belichtung der Aufnahmeröhre auf, daß der normale Betrieb dieser Röhre durch- Sättigungserscheinungen gestört wird.

Nach einer günstigen Ausführungsform der Schaltung nach der Erfindung wird als Lichtquelle der an einer bestimmten Stelle auf dem Schirm einer Elektronenstrahlröhre auftretende Lichtfleck benutzt, wobei ,das Auftreten des den Lichtfleck erzeugenden Elektronenstrahlbündels von periodisch einer Steuerelektrode der Elektronenstrahlröhre zugeführten Spannungsimpulsen gesteuert wird, und dem Photo-Impuls entnommene Impulse werden mit einem die Helligkeit des Lichtfleckes herabsetzenden Vorzeichen einer Steuerelektrode der Elektronenstrahlröhre zugeführt.

An dieser Stelle sei vollständigkeitshalber bemerkt, daß bei einer Filmabtastvorrichtung, bei der ein beweglicher Lichtfleck verwendet wird und daher das Elektronenstrahlbündel abgelenkt wird, die Anwendung ,einer Gegenkopplung bei der Helligkeitssteuerung des Bündels bereits bekannt ist. Bei einer solchen bekannten Vorrichtung wird das vom Film durchgelassene Licht von ,einer Photozelle aufgefangen, so daß bei Abwesenheit der Gegenkopplung keine Kontraständerung auftritt, wie bereits in der Einleitung erwähnt wurde. Die Verwendung einer Gegenkopplung bei dieser bekannten Vorrichrung bezweckt daher die Erzielung einer selbsttätigen Kontrastregelung, die den Eigenschaften der Fernseh-Empfangsvorrichtung angepaßt ist. Ein weiterer Unterschied gegenüber der Schaltung nach der Erfindung besteht darin, daß bei der bekannten Vorrichtung die Gegenkopplung entweder direkt oder nach erfolgter Gleichrichtung dem am Ausgang des Photozellenverstärkers auftretenden gewünschten Bildsignal entnommen wird.

Die Erfindung wird an Hand einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform näher erläutert.

In der Figur bezeichnet 1 die Elektronenstrahlröhre, auf deren Schirm periodisch ein Lichtfleck bei 2 auftritt. Zu diesem Zweck wird die Steuerelektrode 3 über einen Kondensator 4 von einem Impulsgeneratoir 5 gesteuert, der Impulse positiven Vorzeichens 6 liefert. Die weiteren an sich bekannten Mittel zum Erzeugen und Fokussieren des Elektronenstrahlbündels sind in der Figur nicht dargestellt, da sie für ein gutes Verständnis der Schal-

tung nach der Erfindung nicht wesentlich sind. Angegeben ist aber, daß über ein Potentiometer 7 eine positive Vorspannung an die Kathode 8 der Elektronenstrahlröhre 1 gelegt wird. Diese Vorspannung ist derart gewählt, daß die Röhre bei Abwesenheit der Impulse 6 nicht stromleitend ist.

Der Fleck 2 dient als intermittierend wirksame Lichtquelle zum Belichten eines Filmbildes 9 des Filmes 10, wozu ein Linsensystem 28 benutzt wird.

In der Zeichnung ist der Bewegungsmechanismus des Filmes und die Kopplung dieser Filmbewegung mit der Impulsquelle· 5 und mit den Abtastmitteln der Bildröhre nicht 'dargestellt, da dies wieder von bekannter Art sein kann.

Das vom Filmbild 9 durchgelassene Licht trifft auf eine Aufnahmeröhre gleichfalls bekannter Art, z. B. eh Bildikonoskop, und erzeugt ein Ladungsbild auf der Abtastelektrode 12 dieser Röhre. In der Zeitpeiriode zwischen zwei Impulsen 6 des Impuisgeneratoirs 5 wird das Ladungsbild auf der Abtastelektrode 12 in bekannter Weise mittels eines Elektronenstrahlbünidiels 13 abgetastet.

Im Ausgangskreis der Bildkamera tritt über die Widerstände 14 und 15 während der Belichtung des Filmes ι ο mittels des Lichtfleckes 2 ein Photo-Impuls 16 und während der Abtastung mittels des Elektronenstrahlbündels 13 der Bildkamera 11 ein Bildsignal 17"auf. Das gesamte Signal wird einem Verstärker zugeführt, der in der Zeichnung drei für Gleichstrom gekoppelte Entladungsröhren 18, 19 und 20 enthält. Diese Gleichstromkopplung ist im übrigen nicht wesentlich. Die zweite Röhre 19 dieses Verstärkers ist als Anodenbasisverstärkar ausgebildet. Das über dem Kathodenwiderstand 21 auftretende Signal kann bei 22 abgenommen werden zur Zuführung an weitere Verstärkerstufen im Bildkanal.

Die über den Widerstand 21 auftretende Spannung, deren Gestalt bei 23 nochmals dargestellt ist, wird mittels des Kondensators 24 als Gegenkopplungsspaiuiung über den Widerstand 15 im Eingangskreis der Röhre 18 wirksam gemacht.

Die Ausgangsspannung 23 wird gleichzeitig der Phasenumkehrröhre 20 zugeführt, so daß über dem Anodenwiderstand 2 5 dieser Röhre das bei 26 dargestellte Signal auftritt. Dieses Signal wird über eine Anzapfung 27 am Widerstand 25 der Steuerelektrode 3 der Elektronenstrahlröhre 1 zugeführt. Während des Auftretens des gewünschten BiIdsignals ist der Spannungsabfall über dem Widerstand 25 im Anodenkreis der Röhre 20 verhältnismäßig gering, so daß die positive Vorspannung der Kathode 8 der Elektronenstrahlröhre 1 hinreichend groß sein muß, damit die Röhre 1 gesperrt bleibt.

Beim " Auftreten der Impulse 6 treten auch die Photo-Impulse im Signal 26 auf, und zwar mit dem entgegengesetzten Vorzeichen.

Hat das Filmbild 9 eine hohe Durchlässigkeit, so hat der Photo-Impuls 16 im Ausgang der Bildröhre . 11 bei Abwesenheit einer Gegenkopplung eine große Amplitude, so daß das Signal 26 während des Auftretens des Photo-Impulses eine Spannungsabnahme erfährt. Diese Spannungsabnahme wird dem Steuergitter 3 den: Elektronenstrahlröhre zugeführt, so daß der Potentialerhöhung dieses Steuergitters infolge des Impulses 6 entgegengewirkt wird und die Helligkeit des Lichtfleckes 2 dementsprechend herabgesetzt wird.

Hat das Filmbild 9 eine geringe Durchlässigkeit, so ist die Spannungsabnahme im Punkt 27 beim Auftreten des Photo-Impulses weniger groß, so daß die Helligkeit des Lichtfleckes 2 verhältnismäßig vergrößert wird.

Es ist einleuchtend, daß die Größe der Impulse 6 auch direkt dadurch geändert werden kann, 'daß mittels der dem Punkt 27 entnommenen Spannung die Amplitude der vom Generator 5 erzeugten Impulse beeinflußt wird.

Auch kann das Signal 26 einer anderen Steuerelektrode der Röhre 1 zugeführt werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltung in einer Fernseh-Sendevorrichtung zum Abtasten eines Filmes, bei der mittels einer von einem Spannungsimpuls periodisch ausgelösten Lichtquelle ein Ladungsbild des zu übertragenden Filmes auf der Abtastelektrode einer Aufnahmeröhre, bei welcher der Signalpegel während der Austastzeit vom Bildinhalt abhängig ist, erzeugt wird und die Abtastelek- ge trode in den Zeitperioden zwischen dem Auftreten der Spannungsimpulse von einem Elektronenstrahlbündel abgetastet wird, dadurch gekennzeichnet, daß den während des Auftretens der Spannungsimpulse im Ausgangskreis der gj Aufnahmeröhre erzeugten Impulsen (Photo-Impulse) eine Gegenkopplungsspannung für den die Helligkeit der Lichtquelle bedingenden Spannungsimpuls entnommen wird.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtquelle der an einer bestimmten Stelle auf dem Schirm einer Elektronenstrahlröhre auftretende Lichtfleck benutzt wird, wobei das Auftreten des den Lichtfleck erzeugenden Elektrooenstrahlbündels von perio- 10; disch einer Steuerelektrode der Elektronenstrahlröhre zugeführten Spannungsimpulsen gesteuert wird und daß den Photo-Impulsen entnommene Impulse mit einem die Helligkeit des Lichtfleckes herabsetzenden Vorzeichen einer %i-Steuerelektrode der Elektronenstrahlröhre zugeführt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: »Proceedings of the IRE«, Bd. 40, 1952, S. 146 11;.

bis 154;

»The British Institution of Radio Engineers«,

Bd. 12, 1952, S. 325 bis 339;

»Journal of the SMPTE«, Bd. 58, 1952, S. 1

bis 21. 1:,

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609 568 7.56