DE962342C - Verfahren zur Filmabtastung mittels Bildspeicherroehre - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Abtastung von mit gleichförmiger Geschwindigkeit laufenden Filmen mittels Bildspeicherröhren.

Es sind Verfahren zur Filmabtastung mittels Bildspeicherröhren bekannt, bei denen das Filmbild auf der speichernden Mosaikelektrode abgebildet wird und die Bildzerlegung durch zeilenweise Abtastung des elektrischen Ladungsbildes erfolgt. Zu diesem Zweck wird der Film ruckweise weiterbewegt, und nur während der Stillstandzeiten des Films wird das Filmbild auf der Speicherelektrode abgebildet. Die ruckweise Fortschaltung des Films bringt jedoch zahlreiche Schwierigkeiten mit sich, insbesondere läßt sich der Film innerhalb der kurzen durch die Norm festgelegten Bildrücklaufzeit nur schwer weiterschalten, und die mechanische Beanspruchung des Films ist erheblich. Man hat infolgedessen auch versucht, Filme, welche mit gleichförmiger Geschwindigkeit ablaufen, mittels Bildspeicherröhren abzutasten. Bei den meisten bisher bekanntgewordenen Verfahren wird in den optischen Weg zwischen Filmbild und Photokathode eine optische Ausgleichsvorrichtung eingeschaltet, welche die Fortbewegung des Filmbildes während der Abtastzeit ausgleicht und dadurch auf der Photokathode ein ruhendes Filmbild erzeugt. Derartige optische Ausgleichseinrichtungen müssen jedoch zur Vermeidung von Bildunschärfen

mit sehr großer Präzision arbeiten und bedingen umfangreiche, empfindliche und sehr kostspielige Ausführungsformen.'

Man hat ferner vorgeschlagen, die einzelnen Bilder des kontinuierlich bewegten Films auf der Photokathode der Bildspeicherröhre mittels so kurzer Lichtblitze abzubilden, daß während der Belichtungszeit die Filmbewegung vernachlässigbar ist. Auch dieses Verfahren hat in der Praxis nicht

ίο befriedigt.

In der deutschen Patentschrift 648 054 wird weiterhin eine Vorrichtung zur Erzeugung eines optischen Ausgleichs für die Bewegung eines mit kontinuierlicher Geschwindigkeit laufenden Films beschrieben. Hierbei wird der Film nur in schmalen Zonen beleuchtet, die in Richtung, der Bahn des Filmträgers schnell bewegt werden. Die hierbei gegebenenfalls auftretende optische Verzerrung wird durch Anwendung einer anatnorphotischen Optik wieder ausgeglichen.

Bei den vorstehend genannten bekannten Verfahren werden Vorrichtungen zum optischen Ausgleich der Filmbewegung verwendet. Es ist aber auch bekannt, die Bewegung des Filmstreifens auf elektronenoptischem Wege zu kompensieren, indem das Filmbild auf eine photoelektrische Schicht projiziert, diese elektronenoptisch auf einem Leuchtschirm abgebildet und hierbei das Elektronenstrahlbüschel derart gedreht bzw. abgelenkt wird, daß das Leuchtschirmbild jedes einzelnen Filmbildes in Ruhe ist.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß mit den zur Zeit zur Verfügung stehenden elektronenoptischen Mitteln bei letztgenanntem Verfahren sich der elektronenoptische Ausgleich nicht mit der für Fernsehübertragung erforderlichen Genauigkeit durchführen läßt. Gegenstand der Erfindung ist ein Abtastverfahren mittels Bildspeicherröhren, bei dem diese Schwierigkeit durch Anwendung eines technischen Kunstgriffes vermieden wird.

Bei der Abtastung von mit gleichförmiger Geschwindigkeit ablaufenden Filmen mit Hilfe einer Bildfängerröhre, auf deren Photokathode das FiIm-4-5 bild optisch und die Photokathode auf der Speicherelektrode elektronenoptisch abgebildet wird und der von der Photokathode ausgehende Elektronenstrom durch periodisch schwankende magnetische oder elektrische Kraftfelder entgegen der FiImfortbewegungsrichtung so abgelenkt wird, daß auf der Speicherelektrode ein ruhendes Abbild der Photokathode entsteht, wird erfindungsgemäß die Photokathode der Bildfängerröhre nur entlang einer schmalen Zone belichtet und diese Zone derart über die Photokathode bewegt, daß jede Stelle des zu übertragenden Bildes während der Übertragung eines Zeilenzuges gleich lange belichtet wird.

Bei dem mit Hilfe der Elektronenoptik bereits bewirkten optischen Ausgleich wird also gemäß den Lehren der Erfindung die zonenweise Ausleuchtung der Photokathode deshalb angewendet, um die hohen Linearitätsforderungen hinsichtlich der Ablenkfelder bzw. der diese hervorrufenden Kippschwingungen wesentlich herabsetzen zu können. Durch diesen Kunstgriff werden die bisherigen Anforderungen an die zeitproportionale Änderung der Ablenkfelder im Bildwandlersystem der Bildspeicherröhre auf etwa V₁₀ bis ¹Z₅₀ (je nach der Höhe der ausgeleuchteten Zone) herabgesetzt und damit praktisch überhaupt erst Voraussetzungen für die praktische Anwendung des elektronenoptischen Ausgleichs gegeben.

Hierbei ist es zweckmäßig, wenn die Bewegung des von der jeweils ausgeleuchteten Zone der Photokathode ausgehenden Elektronenstroms über die Speicherelektrode derart phasenstarr mit der in Richtung der Filmfortbewegung liegenden Bewegungskomponente des die Speicherelektrode abtastenden Kathodenstrahls gekoppelt ist, daß der abtastende Kathodenstrahl stets im wesentlichen entlang der ablaufenden Kante dieser Zone bewegt wird.

Im nachstehenden wird die Erfindung an Hand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Figur beschrieben. Der mit gleichförmiger Geschwindigkeit ablaufende Film 1 wird durch die von der Lichtquelle 2 ausgehenden und in der Kondensoroptik 3 gesammelten Strahlen durchleuchtet, und das Filmbild wird durch die Abbildungsoptik 4 auf der durchscheinenden Photokathode 5 der speichernden Bildfängerröhre 6 abgebildet. Das auf der Photokathode 5 entstehende Elektronenbild wird durch eine als Zylinderspule 7 ausgeführte Elektronenoptik auf der Speicherelektrode 8 abgebildet. Das auf der Speicherelektrode entstehende Ladungsbild wird durch einen im Strahlerzeugungssystem 9 erzeugten Elektronenstrahl zeilenweise abgetastet und hierauf in an sich bekannter Weise der Verstärkeranordnung zugeführt. Da das Filmbild während der Abtastung des Ladungsbildes sich in Richtung der Filmfortbewegung verschiebt, wird auf der Photokathode 5 das optische Abbild des Filmbildes bzw. des dadurch hervorgerufenen Elektronenbildes mit entsprechender Geschwindigkeit von unten nach oben über die Kathodenfläche fortbewegt. Der von der Photokathode in Richtung zur Speicherelektrode ausgehende Elektronenstrom wird nun durch zeitproportional zunehmende Ablenkfelder derart entgegen der Fortbewegungseinrichtung des Elektronenbildes abgelenkt, daß jeder einzelne Bildpunkt des Filmbildes — unabhängig von der jeweiligen Lage des Films im Bildfenster 10 — stets auf derselben Stelle der Speicherelektrode 8 abgebildet wird. Diese Ablenkfelder werden durch das links und rechts vom zylindrischen Teil der Elektronenröhre 6 angeordnete Ablenkspulenpaar 11 erzeugt, welches von Ablenkströmen durchflossen wird, die einen sägezahnförmigen zeitlichen Verlauf aufzeigen. Die Frequenz der Ablenkströme muß gleich der Anzahl der Filmbilder sein, welche in der Sekunde das Bildfenster 10 passieren. Die Synchronisierung des das Ablenkspulenpaar 11 speisenden Kippgerätes (nicht gezeichnet) erfolgt durch die Filmtransporteinrichtung bzw. durch den ablaufenden Film, vorzugsweise durch die Kante

des zwischen zwei aufeinanderfolgenden Filmbildern befindlichen sogenannten Bildstrichs. Es ist zweckmäßig, das Filmfenster io in Richtung der Filmfortbewegung sowie in der entgegengesetzten Richtung verschiebbar zu lagern, um die Phasenlage zwischen ablaufendem Film und den zur Ablenkung des von der Photokathode ausgehenden Elektronenstroms dienenden Kippschwingungen auf den günstigsten Wert einstellen zu können. Die Kondensoroptik 3 muß daher eine größere Länge des Filmstreifens ausleuchten, als jeweils im Bildfenster sichtbar ist.

Vor dem mit gleichförmiger Geschwindigkeit ablaufenden Film ist ferner eine rotierende Blendenscheibe 12 angeordnet, welche jeweils nur einen Teil des im Bildfenster sichtbaren Filmbildes für die Durchleuchtung freigibt. Infolgedessen wird auf der Photokathode 5 nur ein schmaler Bildstreifen abgebildet, und auf der Speicherelektrode 8 wird immer nur auf einem dieser schmalen Bildzone entsprechenden Streifen der Mosaikelektrode das Ladungsbild gespeichert. Dieser Streifen bewegt sich im Gleichlauf mit der Zeilenzugwechselfrequenz über die Speicherelektrode 8, so daß während der Übertragungszeit eines Zeilenzuges auf der ganzen Speicherelektrode das elektrische Ladungsbild aufgezeichnet wird. Die Bewegungen dieser speichernden Zone und die Bewegung des abtastenden, vom Strahlerzeugungssystem 9 erzeugten Kathodenstrahls sind phasenstarr miteinander gekoppelt, und zwar derart, daß der Kathodenstrahl die Speicherelektrode 8 stets an einer Stelle trifft, welche von der Zone eben überstrichen wurde. Der Abtaststrahl läuft sozusagen entlang der ablaufenden Kante der die Mosaikelektrode überstreichenden Zone. Die Breite der Schlitze an der Blendenscheibe 12 wird zweckmäßigerweise so bemessen, daß jeder abzutastende Punkt der Speicherelektrode von dem Photoelektronenstrom höchstens Y₁₀₀ Sek., zweckmäßigerweise Y₁₀₀₀ Sek., lang während der Übertragung eines Zeilenzuges getroffen wird. Durch diese zonenweise Aufladung der Speicherelektrode werden ohne wesentliche Schwächung der Speicherwirkung Unscharfen des elektrischen Ladungsbildes, welche ζ. Β. durch eine Kippkurvenkrümmung des elektronenoptischen Ausgleichs verursacht werden könnten, auf einen praktisch unschädlichen Wert verringert.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zur Abtastung von mit gleichförmiger Geschwindigkeit ablaufenden Filmen mit Hilfe einer Bildfängerröhre, auf deren Photokathode das Filmbild optisch abgebildet wird, bei der die Photokathode elektronenoptisch auf der Speicherelektrode abgebildet wird und der von der Photokathode ausgehende Elektronenstrom durch periodisch schwankende magnetische oder elektrische Kraftfelder entgegen der Filmfortbewegungsrichtung so abgelenkt wird, daß auf der Speicherelektrode ein ruhendes Abbild der Photokathode erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Photokathode (5) der Bildfängerröhre nur entlang einer schmalen Zone belichtet wird und daß diese Zone derart über die Photokathode bewegt wird, daß jede Stelle des zu übertragenden Bildes während der Übertragung eines Zeilenzuges gleich lange belichtet wird.

   . 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des von der jeweils ausgeleuchteten Zone der Photokathode ausgehenden Elektronenstroms über die Speicherelektrode (8) derart phasenstarr mit der in Richtung der Filmfortbewegung liegenden Bewegungskomponente des die Speicherelektrode abtastenden Kathodenstrahls gekoppelt ist, daß der abtastende Kathodenstrahl stets im wesentlichen entlang der ablaufenden Kante dieser Zone bewegt wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 648054;
   österreichische Patentschriften Nr. 152 528,

   152637;
   Zeitschrift »TFT«, 1938, Bd. 27, Sonderheft,

   insbesondere S. 535 u. 536.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 609 862 4.57