DE1046675B - Verfahren zur elektronischen Erzeugung eines Fernseh-Kreis-Testbildes - Google Patents

Description

Zur Prüfung einzelner oder aller Stufen von Fernsehaufnahme-, Übertragungs- und/oder Wiedergabegeräten werden in bekannter Weise sogenannte Testbilder verwendet. Diese Testbilder enthalten schwarze und weiße Flächen, Balken, Punkte, verschieden graue Stufen und dergleichen mehr.

Es ist bekannt, derartige Testbilder graphisch oder fotographisch herzustellen und sie beispielsweise mittels eines Diapositivabtasters aufzunehmen und zu übertragen.

Weiterhin ist es bekannt, vorzugsweise mit Hilfe von Rechteckspannungen, geradlinig begrenzte Testfiguren rein elektronisch zu erzeugen.

In vielen Fällen erscheint es auch wichtig, beispielsweise um Geometrieprüfungen durchzuführen, Kreise bzw. Kreisringe in den Testbildern vorzusehen. Die Erzeugung derartiger mit Kreisen oder Kreisringen versehener Testbilder auf dem bekannten graphischen Wege ist ohne weiteres möglich. Den elektro-optischen Verfahren haften jedoch die bekannten, durch die Bildumwandlung entstehenden Fehler an. Die elektronische Erzeugung derartiger Testsignale stößt jedoch bisher auf größere Schwierigkeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, elektronisch in einfacher Weise einwandfreie Kreis-Testbilder zu erzeugen.

Die Erzeugung einer Kreisfläche ist mit Hilfe zeilenfrequenter Rechteckspannungen, die nacheinander (»kreisförmig«) ihre Breite ändern, relativ einfach möglich. Zu diesem Zweck wird z. B. eine halbkreisförmige Spannung mit Zeilenfolgefrequenz einem symmetrischen Sägezahn (Dreieckspannung) von Halbbildfolgefrequenz überlagert. Diese gemischte Spannung wird sodann einem Begrenzer zugeführt und aus ihr ein gewisser Amplitudenbereich herausgeschnitten. Dadurch ergibt sich die gewünschte »kreisförmige« Rechteckform, die sich über das Bild in der Breite ändert.

Um aus dieser Kreisfläche einen Kreis zu bilden, können die einzelnen Rechtecke differenziert werden. Dabei wird allerdings wegen der Eigenart der Differenzierung der linke halbe Kreis beispielsweise schwarz und der rechte weiß werden, oder umgekehrt. Diese Schwierigkeit läßt sich durch eine anschließende gegenphasige, additive Mischung beseitigen. Eine andere Möglichkeit bestünde darin, die Rechtecke doppelt zu differenzieren. Die erwähnten »kreisförmigen« Rechtecksparmungen sind aber auf Grund ihrer Herleitung, d. h. der ursprünglichen Überlagerung von halbkreisförmigen Spannungen und der anschließenden Begrenzung an den Stellen ihrer kleinsten Breite nicht so flankensteil wie an denen ihrer größten Breite. Das bewirkt bei der Differentiation an den Stellen kleinster Breite einen merklichen Amplitudenverlust, Verfahren zur elektronischen Erzeugung eines Fernseh-Kreis-Testbildes

Anmelder:

Max Grundig,
Fürth (Bay.), Kurgartenstr. 37

Erich Schurig, Mühlstetten, Post Georgensgmünd (Bay.), ist als Erfinder genannt worden

und der Kreis ist deshalb »oben« und »unten« sehr schwach bzw. gar nicht zu sehen.
- Es wurde auch schon vorgeschlagen, die Rechteek-

ao spannungen beidkantig zu verschleifen und durch multiplicative Mischung mit entsprechend steilen Rechteckspannungen in Beziehung zu bringen. Dadurch ergeben sich auch spitzenförmige Impulse, die an jeder Stelle gleiche Amplituden aufweisen und außerdem den Vorteil haben, daß sie gegenüber Differenzierung automatisch gleichsinnig entweder positiv oder negativ sind. Diese beiderseitige Verschleifung der Rechteckspannungen bedeutet jedoch einen erheblichen Aufwand. Diese Verschleifung müßte in zwei zusätzlichen Stufen erfolgen, denn bei einer einmaligen Integration verschleifen sich" die Kanten nicht gleichsinnig.

Die Erfindung vermeidet demgegenüber den not-. wendigen großen Aufwand. Zur elektronischen Erzeugung eines als Fernseh-Testbild dienenden Kreises wird ein Verfahren angewandt, bei dem aus dem Horizontal- und dem Vertikalgenerator Impulsspannungen abgeleitet werden, welche nach Integration mit einer geeigneten symmetrischen Spannung von Halbbildfolgefrequenz gemischt und anschließend durch eine Begrenzungsschaltung beschnitten werden; die Erfindung besteht darin, daß aus einer Stufe der mehrstufigen Begrenzungsschaltung eine »rundförmige« Rechteckspannung entnommen und dem Steuergitter einer multiplikativen Mischstufe zugeführt wird, ferner daß die am Ausgang der Begrenzungsschaltung nach entsprechender Beschneidung auftretende steilflankige Rechteckspannung dem zweiten Steuergitter der Mischstufe zugeführt und daß von der Anode dieser Stufe das Kreis-Testsignal abgenommen wird.

Es wird also gemäß der Erfindung aus der an sich notwendigen Begrenzer- und Abschneideschaltung das nach der zweiten Stufe entstehende noch abgerundete,

809 699/236

aber zueinander symmetrische Kanten besitzende (»rundförmige«) Rechteck entnommen und mit dem am Ende der Abschneideschaltung entstehenden fertigen Rechteck in einer Mischstufe verglichen. Am Ausgang der multiplikativen Mischstufe erhält man dann die gewünschte Impulsspitzenform. Ein nachträgliches Verschleifen erübrigt sich dabei.

Zur Erzeugung der Kreisfläche werden die aus dem Horizontalgenerator abgeleiteten Spannungen in eine halbkreisähnliche, beispielsweise sinus- oder parabelförmige Form gebracht. Diese sinus- oder parabelförmigen Impulse müssen anschließend entzerrt werden. Eine Entzerrung könnte beispielsweise an einer Röhrenschaltung mit einem gegensinnig parabolischen bzw. einem exponentiellen Kennlinienverlauf durchgeführt werden. Dieses Verfahren besitzt jedoch noch einige Nachteile. Zunächst müßte die Kennlinie genau einen gegensinnig ausgleichenden Verlauf haben. Eine Röhre mit einem derartigen Kennlinienverlauf gibt es aber bis jetzt noch nicht, vielmehr läßt sich dieser Verlauf nur durch eine umfangreiche Kunstschaltung (Annäherung der Kennlinie durch mehrere Dioden) erzielen. Außerdem müßte die parabelförmige Spannung dabei äußerst amplitudenkonstant sein, was einen hohen Aufwand an Stabilisierung verlangt.

Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht nun darin, daß man 'die gegenseitige Abhängigkeit der Linearität ausnutzt, indem man in beiden Richtungen P'arabelspannungen verwendet. Dabei heben sich, was mathematisch nachweisbar ist, die Fehler gegenseitig auf, und es entsteht auf diese Art eine gute Kreisfläche. Es werden also außer den vom Horizontalgenerator abgeleiteten halbkreisähnlichen Impulsen auch die aus dem Vertikalgenerator abgeleiteten Impulse einer Impulsformerstufe zugeführt, an deren Ausgang sie einen parabelförmigen Verlauf zeigen. Anschließend werden 'dann beide Impulsreihen miteinander gemischt.

Es hat sich gezeigt, daß die darauf folgende Begrenzer-Abschneideschaltung zur Erzeugung der für den Kreis notwendigen Impulse in vorteilhafter Weise aus fünf Abschneidestufen besteht. Es ist nun erfindungsgemäß besonders vorteilhaft, die Rechtecke mit den noch verschliffenen Kanten hinter der zweiten Abschneidestufe abzunehmen und der zweiten Mischstufe zuzuführen.

Die Wirkungsweise und weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Figuren näher erläutert. Fig. 1 zeigt als Blockschaltbild eine der möglichen Ausführungsformen einer Schaltungsanordnung zur elektronischen Erzeugung von Kreis- bzw. Kreisring-Testsignalen. Vom Horizontalgenerator 1 werden die Rechteckspannungen einem Verstärker 2 zugeführt. In der Integrationsstufe 3 wird daraus eine Sägezahnspannung mit sehr kurzem Rücklauf abgeleitet. In der Stufe 4 wird durch geeignete Maßnahmen (z. B. neuerliche Integration) eine halbkreisförmige, sinusartige oder parabelartige Impulsspannung erzeugt. Diese wird anschließend in der Stufe 5 weiter verstärkt bzw. in der Phase gedreht. Im Vertikalgenerator 6 werden Rechtecke mit Bildfrequenz erzeugt, sodann einer Verstärkerstufe 7 zugeführt und in der Stufe 8 analog wie in der Stufe 3 zu Sägezahnspannungen umgeformt. In der Stufe 9 wird mittels geeigneter Schaltanordnungen daraus ebenfalls eine halbkreisförmige, sinusförmige oder parabelartige Spannung erzeugt. In der Stufe 10 werden diese Spannungen weiter verstärkt bzw. in der Phase gedreht und in der Stufe 11 mit den aus der Stufe 5 kommenden zeilenfrequenten Impulsen additiv gemischt. In der 7" folgenden Stufe 12 erfolgt eine erste Begrenzung. Aus den von der Stufe 12 gelieferten Impulsen wird in der Stufe 13 ein bestimmter Amplitudenbereich herausgeschnitten. Am Ausgang dieser Stufe ergeben sich sodann die Impulse für eine Kreisfläche.

Die entsprechenden Zusammenhänge zwischen den einzelnen Impulsen zeigt die Fig. 2. Dabei sind in der Zeile α die mit Zeilenfrequenz auftretenden Impulse 14 dargestellt, während in der Zeile b die vom Vertikalgenerator bzw. von den nachfolgenden Impulsformerstufen gelieferte Spannung 15 gezeigt ist. Die Spannungen 14 und 15 sind bereits als parabelförmige Impulse dargestellt. Die Überlagerung in der Stufe 11 ergibt dann die in der Zeile c gezeigte Spannungsform. Aus dieser wird in der Beschneidestufe 13 ein Amplitudenbereich, beispielsweise zwischen den beiden Linien 16 und 17, herausgeschnitten. Es ergibt sich sodann der in der Zeile d gezeigte Verlauf von »kreisförmigen« Rechtecken, d. h. von Rechtecken, die sich in der Breite derart verändern, daß über das .Bild gesehen eine Kreisfläche erscheint.

Die Stufen 18,19 und 20 der Fig. 1 stellen die weiteren Abschneidestufen dar. In der Stufe 21 erfolgt dann die Mischung der geeigneten Spannungen gemäß der Erfindung. Am Ausgang stehen die Kreis-Testsignale zur weiteren Verwertung zur Verfügung. Die Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus der Schaltung, in welcher die Begrenzer- und Abschneidestufen 13, 18,19 und 20 sowie die Mischstufe 21 näher dargestellt sind. Von der ersten Abschneidestufe werden die gemischten parabelförmigen Spannungen über den Kondensator 22 dem Gitter 23 der Röhre 24 in der zweiten Abschneidestufe 13 zugeführt. In dieser Stufe erfolgt das Herausschneiden eines bestimmten Amplitudenbereiches aus dem Impulsgemisch. Vom Anodenwiderstand 25 der Röhre 24 werden über den Kondensator 26 die beschnittenen Impulse der dritten Abschneidestufe 18 mit der Röhre 27 zugeleitet. Dieser Röhre 27 wird eine hohe negative Gittervorspannung erteilt, wodurch in bekannter Weise eine Begrenzung des unteren Teiles der Impulse erfolgt. In der Stufe 19 mit der Röhre 28 erfolgt eine weitere Beschneidung der Impulse mittels eines positiv vorgespannten Gitters. Die fünfte und letzte Abschneidestufe 20 enthält eine Pentode, um eine große Rückwirkungsfreiheit zu erzielen. Vom Anodenwiderstand 25 der Röhre 24 der zweiten Abschneidestufe 13 werden die (»rundförmigen«) Rechtecke abgenommen und dem Gitter 31 der Mischstufe 21 zugeführt. Vom Anodenwiderstand 30 der letzten Abschneidestufe 20 werden die nunmehr sehr steilflankigen Rechtecke abgenommen und dem zweiten Steuergitter 32 der Mischstufe 21 zugeleitet. Am Anodenwiderstand 33 stehen dann die entsprechenden Impulse für das Kreissignal zur weiteren Verwertung zur Verfügung.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich insbesondere bei Sendeeinrichtungen mit Vorteil verwenden. Auch eine Überprüfung von Bildwiedergabegeräten (Kippgeräten, Joch- und Bildröhrenverzerrungen) ist dadurch einfach und sehr zweckmäßig. Dazu ist ein Prüf gerät sehr vorteilhaft, welches die Mittel zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in sich enthält. Dieses Gerät kann in Form eines zusätzlichen, tragbaren Prüfgerätes hergestellt werden, wie es beispielsweise zur Erzeugung von rechteckförmigen bzw. gradlinig begrenzten Testbildern bereits bekannt ist. Ein derartiges Gerät besitzt außer dem an sich bekannten Netzteil, den verschiedenen Stufen zur Erzeugung der Horizontal- und Vertikalimpulse sowie der Synchronimpulse Impulsformer-

stufen zur Ableitung der halbkreisähnlichen, vorzugsweise parabelartigen Impulse, Stufen zu ihrer Mischung, eine Begrenzungs- und eine mehrfache Abschneideschaltung sowie eine Mischstufe zur Überlagerung der entsprechenden Rechteckspannungen und einen Ausgang zur weiteren Verwertung des Testsignals. Es ist natürlich auch möglich, das erfindungsgemäße Verfahren mit den an sich bekannten Verfahren zur Erzeugung rechteckig begrenzter Testsignale zu kombinieren. Beispielsweise ist es möglieh, in dem Prüfgerät noch weitere bekannte Mittel zur Erzeugung von Balken, Punkten oder ähnlichen Testfiguren vorzusehen. Dabei können einzelne dieser Figuren in beliebiger Stärke und zu beliebigen Zeiten entsprechend gemischt werden. Es können also einzelne oder alle dieser Testfiguren mit dem Kreissignal zusammen zur Abbildung gebracht werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur elektronischen Erzeugung eines als Fernseh-Testbild dienenden Kreises, dem aus dem Horizontal- und dem Vertikalgenerator Impulsspannuiigen abgeleitet werden, welche nach Integration mit einer geeigneten symmetrischen Spannung von Halbbildfolgefrequenz gemischt und anschließend durch eine Begrenzungsschaltung beschnitten werden, dadurch gekennzeichnet, daß aus einer Stufe der mehrstufigen Begrenzungsschaltung eine »rundförmige« Rechteckspannung entnommen und dem Steuergitter einer muitiplikativen Mischstufe zugeführt wird, ferner, daß die am Auegang der Begrenzungsschaltung nach entsprechender Beschneiduqg auftretende steilflankige Rechteckspannung dem zweiten Steuergitter der Mischstufe zugeführt und daß von der Anode dieser Stufe das Kreis-Testsignal abgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Begrenzungsschaltung entnommene »rundförmige« Spannung nach der zweiten Abschneidestufe entnommen wird.

3. Gerät zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 bzw. 2, gekennzeichnet durch einen an sich bekannten Horizontal- und einen Vertikalgenerator, durch Impulsformerstufen zur Ableitung der halbkreisähnlichen Impulse, durch Stufen zu ihrer Mischung, durch eine Begrenzungsund mehrfache Abschneideschaltung sowie durch eine Mischstufe zur Überlagerung entsprechender Rechteckspannungen und einen Ausgang zur weiteren Verwertung des Testsignals.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 542 436.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

©809 699/236 12.58