DE916178C - Synchronisierverfahren fuer die UEbertragung eines im Zeilensprung mit Zeilenzuegen abgetasteten Bildes - Google Patents

Description

Erteilt auf Grund des Ersten überleitungsgesetzes vom 8. Juli 1949

CWiGBl. S. 175)

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

AUSGEGEBEN AM 5. AUGUST 1954

DEUTSCHES PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21a¹ GRUPPE 35io

Electric & Musical Industries Ltd., Hayes, Middlesex (Großbritannien)*)

Synchronisierverfahren für die Übertragung eines im Zeilensprung mit η Zeilenzügen abgetasteten Bildes

Patentiert im Gebiet der Bundesrepublik Deutschland vom 31. August 1935 an

Patentanmeldung bekanntgemacht am 15. Mai 1952

Patenterteilung bekanntgemaclit am 24. Juni 1954

Die Priorität der Anmeldungen in Großbritannien vom 31. August, 18. Oktober 1934 und 7. März 1935

ist in Anspruch genommen

Die Schutzdauer des Patents ist nach Gesetz Nr. 8 der Alliierten Hohen Kommission verlängert Beginn des 3. Patentjahres am 31. August 1937, Beginn des 6. Patentjahres am 28. September 1950

Es ist bereits vorgeschlagen worden, für die Synchronisierung von Fernsehempfängern ohne Zeilensprungübertragung den Bildwechselimpuls aus mehreren unter sich gleich langen Einzelimpulsen von längerer Dauer als der eines Zeilenimpulses zusammenzusetzen, und zwar derart, daß durch die Vorderfront jedes dieser Einzelimpulse der Zeilenablenkgenerator auch während des Auftretens der Bildwechselimpulse ebenso synchronisiert wird wie in der Pause zwischen den Bildwechselimpulsen. Ein derart aufgebauter Bildwechselimpuls ist in Abb. ι der Zeichnung dargestellt. Die Einzelimpulse, welche zusammen den Bildwechselimpuls darstellen, sind schraffiert, und die Vorderfronten L dieser Einzelimpulse haben denselben Abstand voneinander wie die Vorder-

*; Von der Patentsucherln sind als die Erfinder angegeben worden:

Michael Bowman-Manilold, Woking, Surrey (Großbritannien), Edward Cecil Cork und

Cecil Oswald Brown, London

fronten L zweier aufeinanderfolgender Zeilenimpulse. Der Abstand der Vorderfront F des ersten Einzelimpulses von der Vorderfront des vorhergehenden Zeilenimpulses ist ebenfalls derselbe wie der Abstand der Vorderfronten zweier aufeinanderfolgender Zeilenimpulse.

Wenn man versucht, eine derartige Ausgestaltung des Bildwechselimpulses für eine Zeilensprung-Übertragung mit η Zeilenzügen je Bild, bei der aufeinanderfolgende Zeilenzugimpulse gegenüber den in regelmäßiger Folge auftretenden Zeilenimpulsen eine unterschiedliche Phasenlage aufweisen, anzuwenden, stößt man auf eine Schwierigkeit, die an Hand der Abb. 2 und 3 erklärt werden soll. In Abb". 2 ist für ein Zeilensprungverfahren mit zwei Zeilenzügen je Bild der Zeilenzugimpuls für den ersten Zeilenzug und in Abb. 3 für den zweiten Zeilenzug dargestellt. Die Vorderfronten L haben von der nächsten sowie der vorhergehenden Vorderfront L jeweils den Abstand von einer Zeilenperiode, und demgemäß kann der Zeilenablenkgenerator bei einer Zeilenzugimpulsform nach Abb. 2 und 3 auch während des Auftretens der Zeilenzugimpulse ebenso synchronisiert werden wie in der Pause zwischen den Zeilenzugimpulsen. Jedoch ist die Vorderfront F des Zeilenzugimpulses in Abb. 3 nur um eine halbe Zeilenperiode von der Vorderfront L des vorhergehenden Zeilenimpulses entfernt, und die Dauer t_± bzw. t_z, welche von der Vorderfront F bis zum Ansprechen des Zeilenzugablenkgenerators verstreicht, muß daher verschieden groß ausfallen. Die Zeilenzugimpulse werden nämlich im Fernsehempfänger durch einen Frequenztrennkreis von den Zeilenimpulsen getrennt, der praktisch derart arbeitet, daß ein Kondensator mit einem der Zeilenzugimpulsamplitude proportionalen Strom aufgeladen wird, bis ein bestimmter fester Spannungswert erreicht ist, bei dem der Zeilenzugablenkgenerator anspricht. Da der erste in Abb. 3 vorhandene Einzelimpuls nur ⁴/io Zeilenperioden umfaßt und nicht ⁹Ao Zeilenperioden, wie die anderen Einzelimpulse in Abb. 2 und 3, findet man für die Ansprechverzögerung des Zeilenzugablenkgenerators für den Zeilenzugimpuls gemäß Abb. 3 +5 den Wert £₂, der 1,8 Zeilenperioden beträgt, während bei dem Impuls gemäß Abb. 2 der Ablenkgenerator bereits nach 1,7 Zeilenperioden anspricht. Diese Erscheinung, die eine unmittelbare Folge der in Abb. 2 und 3 dargestellten verschiedenen Form der Zeilenzugimpulse ist, führt dazu, daß in dem Empfangsbild die Zeilen nicht genau in gleichen Abständen wiedergegeben werden, sondern daß die Zeilen, wie man zu sagen pflegt, paarig stehen.

Zur Vermeidung dieses Nachteiles werden bei einem Zeilensprungverfahren mit η Zeilenzügen je Bild, bei dem Zeilen- und Zeilenzugimpulse über den gleichen Übertragungsweg gegeben werden und aufeinanderfolgende Zeilenzugimpulse gegenüber den in regelmäßiger Folge auch während der Dauer der Zeilenzugimpulse auftretenden Zeilenimpulsen eine unterschiedliche Phasenlage aufweisen, die Zeilenzugimpulse aus gleich langen und in gleichen Abständen auftretenden Einzelimpulsen aufgebaut, von denen jeder eine kürzere Dauer hat als ein i/n der Zeilenperiode, aber langer ist als ein Zeilenimpuls; die Vorderfronten dieser Einzelimpulse werden dazu benutzt, den Zeilenablenkgenerator auch während des Auftretens der Zeilenzugimpulse zu synchronisieren.

Für den Fall, daß es sich um ein Zeilensprungverfahren mit zwei Zeilenzügen je Bild handelt, ist die Ausgestaltung der Zeilenzugimpulse gemäß der Erfindung in Abb. 4 und 5 der Zeichnung dargestellt. Diese Ausführungsform läßt erkennen, daß die Ansprechverzögerungen t₁ und i₂ bei beiden Zeilenzugimpulsen gleich groß werden, nämlich den Wert von 1,7 Zeilenperioden erhalten, da jeder Zeilenzugimpuls nunmehr aus gleich langen Einzelimpulsen von 0,4 Zeilenperioden aufgebaut ist. Die Vorderfronten L dieser Einzelimpulse können den Zeilenablenkgenerator nun also während der ganzen Dauer des Zeilenimpulses ebenso synchronisieren, wie es durch die Vorderfronten L der Zeilenzugimpulse geschieht.

Eine Ausführungsform der Erfindung, welche die in Abb. 4 und 5 dargestellte besondere Form der Einzelimpulse erzeugt, arbeitet im wesentlichen derart, daß Zeilenimpulse α und Impulse c (Abb. 6) von Zeilenzugfrequenz zueinander addiert werden und von diesem Impulsgemisch eine weitere Impulsreihe b, deren Impulse im folgenden Hilfsimpulse genannt werden sollen, subtrahiert wird. Die Hilfsimpulse haben die doppelte Zeilenfrequenz und etwa Zeilenimpulsdauer und sind ebenso wie die Impulse der Reihe c in ihrer erforderlichen Phasenlage zu den Zeilenimpulsen α dargestellt. Das resultierende Gemisch d wird einer zweiseitigen Begrenzung an den Spannungswerten χ und ζ unterworfen, derart, daß alle Spannungswerte oberhalb χ und unterhalb y begrenzt werden und somit hinter der Begrenzerstufe der Impulsverlauf e entsteht, der zur Synchronisierung der Zeilen- und Zeilenzugablenkung gemäß der Erfindung benutzt werden soll.

In Abb. 7 ist eine Schaltung dargestellt, welche in der an Abb. 6 erklärten Weise arbeitet. Hinter einem Schirm 64 befindet sich eine Lichtquelle 66. weiche einen in dem Schirm angebrachten Spalt beleuchtet. Ein Bild des Spaltes wird mittels eines Spiegelrades 67, das sich in der Pfeilrichtung dreht. über einen zweiten Schirm65 hinwegbewegt; das Objektiv 80 bildet den Spalt im Schirm 64 scharf auf die Ebene des Schirmes 65 ab. In Abb. 8, in welcher der Schirm 65 in der Aufsicht dargestellt ist, ist das bewegte Spaltbild mit 78 bezeichnet und seine Bewegungsrichtung durch einen Pfeil angedeutet. Wenn das Bild 78 in der Richtung des Pfeiles wandert, überstreicht es zuerst einen Spalt , hinter welchem sich eine Photozelle 69 befindet, sodann einen Spalt 76, hinter dem eine Photozelle liegt, und schließlich einen dritten Spalt 79 voider Photozelle 81. Die Schaltung der Photozellen 69, 68 und 81 ist derart getroffen, daß die von der Zelle 68 gelieferten Zeilenimpulse umgekehrte Polarität haben wie die von den Zellen 69 und 81 elieferten Hilfsimpulse. Zu der Differenz der

Zeileuimpulse und der Hilfsimpulse, die in einem Verstärker V noch verstärkt werden, werden an den Klemmen J2 die Impulse c der Abb. 6, d. h. die Impulse von Zeilenzugfrequenz, addiert. Das resultierende Impulsgemisch wird über einen Kopplungskondensator 70 dem Steuergitter einer Schirmgitterröhre 71 über einen Widerstand 74 zugeführt, und der Gitterableitwiderstand ist über eine Spannungsquelle 73 mit der Kathode der Schirmgitterröhre

ίο verbunden. Die Größe und Polarität der Vorspannungsquelle 73 wird so bemessen, daß am unteren Knick der Anodenstrom-Gitterspannungs-Kennlinie der Röhre 71 eine Begrenzung am Spannungswert y (Abb. 6, d) stattfindet, und die Größe des Widerstandes 74 derart, daß das resultierende Impulsgemisch d in Abb. 6 den Spannungswert χ nicht überschreitet, d. h. daß bei der Spannung χ Gitterstrom zu fließen beginnt. An den Klemmen 75 kann dann der Impulsverlauf e der Abb. 6 abgenommen werden.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zur Erzeugung der Impulsform nach Abb. 4 und 5 wird im folgenden an Hand der Abb. 9 erläutert. Bei dieser Ausführungsform kann auch ein Spiegelrad verwendet werden, das gleichzeitig zur Abtastung eines zu übertragenden Films dient, wobei sich an einem Abtastspalt z. B. 50 Bilder pro Sekunde vorbeibewegen, von denen je zwei gleiche aufeinanderfolgen und zur Abtastung der geradzahligen bzw. der ungeradzahligen Zeilenzüge dienen. Jeder Spiegel erzeugt dabei einen Zeilenimpuls für jede abgetastete Zeile. Der zeitliche Verlauf dieser Zeilenimpulse ist in Abb. 9 bei 34 dargestellt. In Abhängigkeit von diesen Zeilenimpulsen werden auf irgendeine bekannte oder geeignete Art Hilfszeilenimpulse erzeugt, die in Abb. 9 bei 35 dargestellt sind. Diese Hilfszeilenimpulse können z. B. dadurch hergestellt werden, daß man eine Frequenzvervielfachungseinrichtung verwendet. Die Hilfszeilenimpulse 35 haben die doppelte Frequenz wie die Zeilenimpulse selbst und eine solche Dauer wie die Einzelimpulse innerhalb eines Teilbildimpulses und ferner eine solche Phasenlage, daß jeder zweite Hilfszeilenimpuls zu derselben Zeit beginnt wie ein Zeilenimpuls. Die Zeilenimpulse 34 werden dem ersten Gitter 37 einer Schirmgitterröhre 38 zugeführt. Diese Röhre 38 liegt parallel zu einer Hexode 39, wobei beide Röhren einen gemeinsamen Anodenwiderstand 40 besitzen. Die Hilfszeilenimpulse werden dem Gitter 42 der Hexode zugeführt, während eine weitere Art von Hilfsimpulsen, nämlich Hilfsbildimpulse 43, dem Gitter 44 der Hexode zugeleitet werden.

Die Hilfsbildimpulse können z. B. mit Hilfe einer umlaufenden, vor dem Film befindlichen Blende erzeugt werden, da die Blende z. B. zwei undurchsichtige Arme besitzt, welche den Filmstreifen in der Pause zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abtastungen abdecken, und zwei Nocken, welche Licht auf eine Bildphotozelle auffallen lassen, während der Film verdeckt ist.

In Abb. 9 ist das Gitter 44 der Hexode relativ zu ihrer Kathode negativ vorgespannt, und zwar so stark, daß erst ein Anodenstrom auftreten kann, wenn ein Hilfsbildimpuls auf das Gitter 44 gelangt. Die Hilfsbildimpulse dienen also dazu, die Röhre 39 zu entriegeln, so daß die Hilfszeilenimpulse einen Anodenstrom hervorrufen können. Der Strom in dem gemeinsamen Anodenwiderstand 40 besitzt daher die bei 45 dargestellte Form, d. h. er besteht aus Zeilenimpulsen und den Hilfszeilenimpulsen, welche während der Dauer eines Hilfsibildimpulses hervorgerufen werden. Eine solche Folge von Hilfszeilenimpulsen bildet das Bildsynchronisiersignal, das also durch eine Reihe von Einzelimpulsen dargestellt ist, deren Fronten mit der doppelten Frequenz der Zeilenimpulse auftreten und mit diesen die gleiche Phasenlage besitzen.

Die bei 45 punktiert gezeichneten Bestandteile des Signals werden durch eine Begrenzungsvorrichtung unterdrückt. Gewünschtenfalls kann man jedoch auch, um die Unterdrückung zu vermeiden, Einrichtungen vorsehen, welche die Zeilenimpulse abschalten, während die Röhre 39 im Betrieb ist. Zu diesem Zweck kann die Röhre 38 durch eine Hexode ersetzt werden. Die Inbetriebsetzung der Röhre 39 kann in jeder gewünschten Phase zu den Hilfszeilenimpulsen erfolgen. Vorzugsweise soll diese Inbetriebsetzung während der Pause zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen stattfinden, und es ist außerdem wünschenswert, daß diese Inbetriebsetzung möglichst schnell vor sich geht.

Eine Betrachtung der Abb. 9 lehrt, daß der Fehler in der Lage eines Bildimpulses die Größe der Zeitspanne 46 annehmen kann, welche zwischen zwei aufeinanderfolgenden Hilfszeilenimpulsen liegt. Der genaue Zeitpunkt, zu welchem ein Bildimpuls beginnt, ist also durch die Zeilenimpulse bestimmt, welche ihrerseits durch die Spiegel des Spiegelrades erzeugt werden. Die Hilfsbildimpulse werden dabei mit einer Frequenz erzeugt, die unabhängig von der Bewegung des Spiegelrades ist und lediglich dazu dient, den ungefähren Einsatzpunkt des Bildsignals festzulegen.

Wenn es aus irgendeinem Grunde notwendig ist, die Phasenbeziehung zwischen den Zeilen- und Bildimpulsen zu ändern, so kann eine geeignete Verzögerungsvorrichtung zwischen dem Generator für die Zeilenimpulse und demjenigen für die Hilfsimpulse angewendet werden.

Es soll noch ausdrücklich bemerkt werden, daß im Sinne der Erfindung auch andere Arten der Erzeugung der Impulse, die in Abb. 4 und 5 dargestellt sind, benutzt werden können. Ein Bildimpuls gemäß der Erfindung kann außerdem die Dauer einer be- ng liebigen Anzahl von Zeilen umfassen; die Erfindung ist ferner nicht auf das Zeilensprungverfahren unter Verwendung zweier Zeilenserien beschränkt, sondern kann auch bei mehr als zwei Zeilenserien benutzt werden.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Synchronisierverfahren für die Übertragung eines im Zeilensprung mit η Zeilenzügen abgetasteten Bildes, bei dem Zeilen- und Zeilenzugimpulse über den gleichen Übertragungsweg

   gegeben werden und aufeinanderfolgende Zeilenzugimpulse gegenüber den in regelmäßiger Folge auch während der Dauer der Zeilenzugimpulse auftretenden Zeilenimpulsen eine unterschiedliehe Phasenlage aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeilenzugimpulse aus gleich langen und in gleichen Zeitabständen auftretenden Einzelimpulsen bestehen^ von denen jeder eine kürzere Dauer hat als l/n der Zeilenperiode,

   ίο aber langer ist als ein Zeilenimpuls, und daß die Vorderfronten dieser Einzelimpulse dazu benutzt werden, den Zeilenablenkgenerator auch während des Auftretens der Zeilenzugimpulse zu synchronisieren.
2. 2. Einrichtung zur Erzeugung der Synchronisierimpulse für das Verfahren nach Anspruch 1 für zwei Zeilenzüge je Bild, dadurch gekennzeichnet, daß Zeilenimpulse (α) mit Impulsen (c) von Zeilenzugfrequenz und längerer Dauer als

   ao einer Zeilenperiode additiv gemischt werden und von diesem Gemisch Hilfsimpulse (b) von doppelter Zeilenfrequenz und etwa Zeilenimpulsdauer subtrahiert werden sowie daß das resultierende Impulsgemisch (<f) einer derartigen Begrenzung unterworfen wird, daß außer den Zeilenimpulsen nur gleich hohe Impulse von doppelter Zeilenfrequenz und einer Dauer, die kleiner ist als eine halbe Zeilenperiode, die Begrenzerstufe durchlaufen.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild (78) eines in einem Schirm (64) befindlichen und von einer Lichtquelle (66) beleuchteten Spaltes mittels eines Spiegelrades (67) über einen zweiten Schirm (65) hinwegbewegt wird, in dem sich drei in der Laufrichtung des Bildes (78) gegeneinander versetzte Schlitze (γγ, γ6, jg) befinden, bei deren Belichtung in den dahinter angeordneten Photozellen (69, 68, 81) einerseits die Hilfsimpulse, andererseits die Zeilenimpulse, und zwar jeweils unmittelbar anschließend an einen Hilfsimpuls und in dazu entgegengesetzter Polarität ausgelöst werden.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeilenimpulse (34) dem Steuergitter (37) einer ersten Röhre (38) und daß die Hilfsimpulse (35) und die Zeilenzughilfsimpulse (43) den Steuergittern (42 bzw. 44) einer weiteren Röhre einer Hexode (39) zugeführt werden und daß das resultierende Impulsgemisch an dem gemeinsamen Anodenwiderstand (40) der beiden Röhren (38, 39) abgenommen wird.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Röhre (38), der die Zeilenimpulse zugeführt werden, während der Dauer des Zeilenzughilfsimpulses gesperrt wird.

   Angezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 707990, 716028; französische Patentschriften Nr. 742 671,773 485; USA.-Patentschrift Nr. 2 192 121;
   schweizerische Patentschrift Nr. 181 929.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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