DE1063201B - Schaltungsanordnung zur Verbesserung des Aufloesungsvermoegens bei Bilduebertragungsgeraeten - Google Patents

Description

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DES-flEUTSCHEN

PATENTAMTES

Die Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf elektrooptische Systeme zur Abtastung eines sichtbaren Bildes, sowohl für die Abtastung als auch für die Wiedergabe dieses Bildes. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Einrichtung zur Wiederherstellung des Auflösungsvermögen bei Bildsignalen, die durch derartige elektrooptische Systeme erzeugt wurden.

Die Erfindung soll im Zusammenhang mit den Zeichnungen erläutert werden; dabei bedeuten

Fig. la, 2a, 3a und 4a Diagramme von vereinfacht dargestellten Situationen, wie sie bei der Abtastung eines Bildes vorkommen können,

Fig. Ib, 2b, 3 b und 4b Diagramme, die den in Fig. la, 2a, 3a und 4a gezeichneten Bildsituationen entsprechenden Signale darstellen,

Fig. 5 und 5 a ein teilweise schematisch gehaltenes Schaltbild einer Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 6 Diagramme, die zur Erläuterung des Erfindungsgedankens dienen.

Die Erfindung kann auf alle elektrooptischen Systeme angewandt werden, bei welchen das zu übertragende oder zu reproduzierende Bild durch einen Abtastpunkt endlicher Größe zerlegt wird, wie es z. B. der Fall ist, wenn ein Bild durch einen »Lichtpinsel« oder durch einen Elektronenstrahl einer Kathodenstrahlröhre abgetastet wird. Der Einfachheit halber soll die Erfindung im folgenden jedoch an einem elektrooptischen System beschrieben werden, bei welchem das Bild von einer photoelektrischen Vorrichtung durch eine Blende gesehen wird, wobei die Fläche der Blende dann das Analogon zu dem Abtastfleck darstellt.

Weiterhin soll zur Vereinfachung der Beschreibung angenommen werden, daß das Bild in einer Weise zerlegt, übertragen und wiedergegeben wird, die als »Zweitondarstellung« bezeichnet wird, d. h. daß das Bild aus Flächen bestimmter, diskreter Tonwerte besteht, wobei die Auswahl jedoch auf zwei Töne, z. B. schwarz und weiß, beschränkt ist.

Beim Abtasten eines Zweitonbildes durch einen Abtastfleck hängt der Grad, mit welcher eine bestimmte Tonfläche des Musters von dem Abtastfleck aufgelöst wird, von der relativen Länge des Abtastfleckes und der Ausdehnung der Tonfläche in der Abtastrichtung ab. Zur Verdeutlichung dieses Problems soll angenommen werden, daß, wie in den Fig. la und 2a dargestellt ist, sich in einer Abtastblende 11 eine Öffnung 10 befindet, die einen Abtastfleck 12 definiert, welcher durch die Fläche der Öffnung dargestellt wird, und daß das durch die öffnung tretende Licht durch eine photoelektrische Zelle 13 (Fig. 5) in ein elektrisches Signal verwandelt wird. Die öffnung 12 bewegt sich in Fig. 1 a senkrecht zu einem schwarzen Streifen 14, der Schaltungsanordnung zur Verbesserung

des Auflösungsvermögens
bei Bildübertragungsgeräten

Anmelder:

Time Corp orated,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 6. Februar 1957

Robert M. Brink, New Canaan, Conn. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

sich auf einem weißen Hintergrund 15 befindet und der in der Abtastrichtung breiter ist als die Ausdehnung der öffnung 10 in dieser Richtung; in Fig. 2 a bewegt sich dagegen die Öffnung senkrecht zu einem schwarzen Streifen 16, der schmäler ist als die Ausdehnung der Apertur in der Abtastrichtung. Diese durch die Fig. 1 a und 1 b versinnbildlichten Fälle sollen im folgenden als »Überweite« bzw. »Unterweite« bezeichnet werden.

Sowohl in Fig. la als auch in Fig. 2a sieht die Photozelle nur weiß, bevor die Vorderkante der Öffnung den schwarzen Streifen erreicht, so daß das Ausgangssignal der Photozelle konstant auf seinem Maximalwert 20 (Fig. Ib und 2b) bleibt, was »weiß« bedeutet. Wenn die Vorderkante der Öffnung den näher gelegenen Rand des Streifens überschreitet und in die schwarze Fläche eintritt, wächst in dem von der öffnung begrenzten Bereich der schwarze Anteil laufend, das Photozellensignal ist in diesem Bereich durch einen nach negativen Signal werten gehenden Teil 21 (Fig. Ib) oder 22 (Fig. 2 b) gekennzeichnet. Dieser ins Negative gerichtete Teil des Photozellensignals endet wieder in einem waagerechten Teil, der beginnt, wenn im Falle der Überweite der hintere Rand der öffnung die Vorderkante des Streifens erreicht oder wenn, im Falle der Unterweite, die Vorderkante der öffnung den weiter wegliegenden Rand des schwarzen Streifens erreicht. Das Photozellensignal bleibt wäh-

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rend des Teiles 23 (Fig. Ib) oder 24 (Fig. 2 b) des Kurvenverlaufes auf diesem Pegel, bis, im Falle der Überweite, die Vorderkante der Öffnung den hinteren Rand des Streifens erreicht oder bis, im Falle der Unterweite, der hintere Rand der Öffnung die Vorderkante des Streifens überschreitet. In beiden Fällen steigt das Ausgangssignal der Photozelle von seinem konstanten Pegel derart an, daß ein in positiver Riehtung verlaufender Teil 25 (Fig. Ib) oder 26 (Fig. 2b) des Signals entsteht, der am »Weißpegel« 20 endet und dieselbe Dauer hat wie vorher der negativ gerichtete Teil des Signals.

Sowohl im Falle der Überweite als auch der Unterweite hat also der Teil des Signals, der einen schwärzen Streifen auf einem weißen Hintergrund darstellt, die Form eines Trapezes (oder im Grenzfall, wenn die Breite des Streifens und die Ausdehnung der Öffnung in Abtastrichtung gleich sind, die Form eines Dreiecks). In beiden Fällen liegt die breitere Basis des Trapezes am Weißpegel des Ausgangssignals der Photozelle. Diese Ähnlichkeiten zwischen den jeweiligen Formen der Signale sind jedoch verhältnismäßig unwichtig im Vergleich zu den Unterschieden, die im folgenden diskutiert werden sollen.

Im Falle der Überweite entsteht die kürzere Parallelseite des Trapezsignals während der begrenzten Zeitdauer, während der die Öffnung nur Schwarz sieht. Im Falle der Überweite liegt also die kürzere Seite der beiden parallelen Trapezseiten immer auf einem festen Wert, nämlich dem Minimalwert 30 des Photozellensignals, was den »Schwarzpegel« darstellt. Im Falle der Überweite beträgt die Länge der größeren Trapezseite (w + l)ls und die der kürzeren Trapezseite {w — l)ls, wobei w die Breite des Streifens in der Abtastrichtung, / die Länge der Öffnung in der Abtastrichtung und λ die Abtastgeschwindigkeit bedeuten.

Aus dem vorstehenden ist ersichtlich, daß man im Falle der Überweite nur folgendes tun muß, um ein der Breite des schwarzen Streifens proportionales Maß zu erhalten. Zuerst wird durch eine geeignete Spannungsteilerschaltung ein fester Zwischenpegel 31 (Fig. Ib) in der Mitte zwischen dem Weißpegel und dem Schwarzpegel 32 festgelegt. Als zweites wird der größere Teil der beiden Teile, in die das Trapez durch den Zwischenpegel geteilt wurde, weggeschnitten, so daß das Ausgangssignal der Spannungsteilerschaltung ein Trapez 32 ist, das zwar dieselbe schmale Parallelseite 23 hat wie vorher, jedoch eine neue größere Parallelseite auf dem Zwischenpegel, deren Länge wls ist, was sich aus dem bekannten elementargeometrischen Satz ergibt, daß die Länge der Mittellinie zwischen den beiden parallelen Seiten gleich der halben Summe der Parallelseiten ist. Nun wird als drittes dieses neue Trapezsignal 32 in ein Rechtecksignal verwandelt, indem es verstärkt und begrenzt wird, so daß ein Rechtecksignal entsteht, dessen Dauer zwischen Anstieg und Abfall ebenso wie die Dauer der größeren Parallelseite des Trapezsignals am Ausgang der Spannungsteilerschaltung wls beträgt. Nun kann als vierter und letzter Schritt dieses Reckecksignals als proportionales Maß für die Breite des schwarzen Streifens verwendet werden.

Dieses eben beschriebene Verfahren eignet sich zwar im Falle der Überweite zur Beseitigung der »Aperturerweiterung« bei einem Signal, das einem schwarzen Streifen auf einem weißen Untergrund entspricht, es ist jedoch ungeeignet für die Korrektur einer derartigen Aperturerweiterung, wenn, wie in Fig. 3 a dargestellt ist, das Signal einem weißen Streifen 35 auf einem schwarzen Untergrund36 entspricht. Dies rührt daher, daß im Falle eines weißen Streifens auf schwarzem Untergrund das Ausgangssignal der Photozelle für den weißen Streifen ein Trapezsignal (Fig. 3 b) darstellt, deren längere und kürzere Parallelseiten sich nun auf dem Schwarzpegel bzw. dem Weißpegel befinden. Wenn man eine derartige Trapezwelle durch die beschriebene Spannungsteilerschaltung laufen läßt, läßt diese Schaltung den größeren Teil 37 statt den kleineren Teil der Welle durch, und die nachfolgende Umwandlung in ein Rechtecksignal ergibt ein Rechteck, das statt der gewünschten Dauer wls eine Dauer von (w+l)/s hat.

Nun sollen die Verhältnisse im Falle einer Unterweite (Fig. 2 a und 2 b) betrachtet werden. Bei Unterweite mit einem schwarzen Streifen auf einem weißen Untergrund liegt die kurze Trapezseite nie auf dem Schwarzpegel 30, da der von der Öffnung abgetastete schwarze Streifen schmäler ist als die Abmessung der Öffnung in der Abtastrichtung, so daß die Öffnung in jedem Augenblick noch Teile des weißen Untergrundes sieht. Daraus folgt, daß die kürzere Seite 24 des Trapezsignals den Schwarzpegel 30 nie erreicht, sondem immer auf einem Pegel liegt, der sich oberhalb des Schwarzpegels befindet, wobei die Lage dieses Pegels vom Verhältnis von Schwarz und Weiß abhängt, das die Öffnung sieht, während die kleinere Trapezseite entsteht. In allen Fällen von Unterweite beträgt die Dauer der größeren bzw. kleineren Trapezseite (l+w)ls und (l—w)/s und nicht wie im Falle der Überweite (w + l)ls bzw. (W-I)Is. Wenn der schwarze Streifen schmäler ist als die Abmessung der Abtast-Öffnung in der Abtastrichtung, ist es also nicht mög-Hch, ein proportionales Maß der Streifenbreite durch das vorher in Verbindung mit den Fig. 1 a und 1 b beschriebene einfache Verfahren zu erhalten. Wenn nun noch der schmale Streifen, der abgetastet werden soll, weiß auf schwarzem Untergrund (Fig. 4 a) ist, würde im Falle der Unterweite noch die zusätzliche Schwie-

4.0 rigkeit auftreten, daß die Spannungsteilerschaltung den falschen Teil 39 des Trapezsignals (Fig. 4b) in der gleichen Weise abschneidet, wie beim entsprechenden Fall mit Überweite (Fig. 3 a und 3 b) der falsche Teil des Signals abgeschnitten wurde. Im vorstehenden wurden nur relativ einfache Abtastprobleme behandelt, bei denen das abzutastende Muster aus einer Eintonfläche (z. B. einem Streifen) besteht, welcher eine sich vom Untergrunde unterscheidende Tönung besitzt. In vielen Fällen besteht jedoch das elektrisch zu übertragende Muster aus vielen Flächen mit dem ersten Tonwert, die alle unter sich dieselbe Tondichte besitzen und die jeweils voneinander in der Abtastrichtung durch eine Mehrzahl von dazwischenliegenden Flächen eines zweiten Tonwertes getrennt werden, wobei diese Flächen eine andere Tondichte wie die erstgenannten Flächen besitzen, unter sich jedoch die gleiche Tondichte aufweisen. Bei solchen Mustern können sowohl die Flächen des ersten Tonwertes als auch die Flächen des zweiten Tonwertes in der Aböo tastrichtung verschiedene Breite besitzen. Muster dieser Art sind beispielsweise Schwarzweißkopien in Form eines Typendrucks oder eines Halbtonbildes. Wie durch das beschriebene Beispiel dargestellt wurde, können die betrachteten Muster als »wiederholte Zweitonmuster« für einen Abtastfleck, der z. B. durch eine Öffnung gebildet wird, bezeichnet werden.

Es ist oft der Fall, daß die einzige zur Verfügung stehende Öffnung zur Abtastung eines solchen wiederholten Zweitonbildes Abmessungen besitzt, die, in der

7» Abtastrichtung gesehen, größer sind als die Breite von

einem, oft auch von allen getönten Flächen des Bildes. Wenn die Abmessung der öffnung die Breite einer abzutastenden, getönten Fläche bei einem wiederholten Zweitonmuster übersteigt, sind die entstehenden Schwierigkeiten bei der Wiederherstellung der Auflösung im Bildsignal von ähnlicher Art, wie im vorstehenden in Verbindung mit den Fig. 3 a, 3 b und 4 a, 4b beschrieben wurde; zusätzlich dazu tritt jedoch noch die Schwierigkeit auf, daß beim Abtasten eines wiederholten Zweitonmusters, z. B. von abwechselnd weißen und schwarzen Streifen, die Öffnung manchmal über einen schwarzen Streifen mit Unterweite laufen kann, der beidseits von Weiß begrenzt ist, und dann wieder über einen weißen Streifen mit Unterweite, der beidseits von Schwarz begrenzt ist. Dieser Wechsel bei der Abtastung des Musters vom Überstreichen von schwarzen Streifen auf das Überstreichen von weißen Streifen entspricht dem Übergang im selben Muster von schwarzen Streifen auf weißem Untergrund auf die Abtastung von weißen Streifen auf schwarzem Untergrund. Schließlich kann noch eine weitere Komplizierung dadurch auftreten, daß ein schwarzer Streifen gegebener Breite in dem wiederholten Zweitonmuster nicht immer durch ein Photozellensignal gleicher Form wiedergegeben wird, sondern, im Gegensatz dazu, einer wechselnden Signalform entsprechen kann, die von der Breite des vorhergehenden weißen Streifens abhängt.

Da ein großer Teil der Muster, die reduziert werden sollen, als wiederholtes Zweitonmuster bezeichnet werden kann, besteht der Bedarf nach einem Verfahren zur Wiederherstellung des Auflösungsvermögens in einem Bildsignal, das einer oder mehreren abgetasteten getönten Flächen mit Unterweite entspricht, auch wenn diese abgetasteten, getönten Flächen in •einem wiederholten Zweitonmuster liegen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Einrichtungen zur Wiederherstellung der Auflösung in einem Bildsignal anzugeben, welches beim Abtasten von einer oder mehreren getönten Flächen gewonnen wurde, die teilweise oder alle eine Breite in der Abtastrichtung besitzen, die kleiner ist als die Abmessungen des Abtastfleckes in dieser Richtung.

Ferner sollen durch die Erfindung Einrichtungen und Verfahren angegeben werden, um das Auflösungsvermögen auch bei wiederholten Zweitonmustern wiederherzustellen.

Schließlich sollen durch die Erfindung Verfahren und Einrichtungen angegeben werden, bei welchen zusätzlich zur Wiederherstellung des Auflösungsvermögens dem Signal eine Vorverzerrung oder Vorkorrektur erteilt wird, die den Auflösungsverlust kompensiert, der eintritt, wenn das Signal auf der Empfangsseite des Übertragungsweges zur Wiedergabe des abgetasteten Musters Verwendung findet.

Die gemäß der Erfindung aufgebaute Einrichtung •enthält einen elektrischen Verbindungspunkt, an welchem das Bildsignal in Form eines zeitlich veränderlichen Signals, wie es von der Photozelle erzeugt wird, erscheint, ferner einen Wiederherstellungskreis und mehrere Kanäle, durch die das Signal von dem Verbindungspunkt zu dem Wiederherstellungskreis gelangt, nachdem es in den einzelnen Kanälen entsprechend behandelt worden ist. Die verschiedenen Kanäle arbeiten bei verschiedenen Schwellwerten und lassen bei verschiedenen Pegeln Signale durchtreten, und dementsprechend werden die Zeitintervalle, während der die einzelnen Kanäle bei einer gegebenen Signalform, die einer abgetasteten, getönten Fläche einer bestimmten Breite entspricht, leiten, von dem Pegel oder den Pegeln bestimmt, die diese Signalform während der bestimmten Intervalle einnimmt. Das bedeutet also, daß die verschiedenen Kanäle zur Klassifizierung der aufeinanderfolgenden Intervalle des Signals entsprechend ihrem Pegel dienen.

Die einzelnen Kanäle sind so ausgelegt, daß die einzelnen Abschnitte des Signals, die durch sie hindurchgeleitet werden, in einer bei jedem Kanal verschiedenen, bestimmten Weise modifiziert werden, wobei die Auflösung für jedes Teilintervall des Signals wiederhergestellt wird.

Mit anderen Worten stellen die verschiedenen Kanäle selektiv die Auflösung für bestimmte Intervalle des Signals wieder her, die vermittels des Pegels entsprechend klassifiziert wurden. Auf diese Weise kann die Auflösung für jedes einzelne Intervall des Signals erfolgreich wiederhergestellt werden, da zwischen den einzelnen Pegelwerten, die von den einzelnen Teilen des Signals eingenommen werden, und der Breite der abgetasteten, getönten Fläche, die den entsprechenden Teilen des Signals zugeordnet sind, ein definierter Zusammenhang besteht.

Nachdem in den Kanälen in den einzelnen Teilen des Signals die Auflösung wiederhergestellt ist, werden die Teile oder Intervalle des Signals aus den Kanälen dem Wiederherstellungskreis zugeführt. Der Wiederherstellungskreis stellt aus diesen Signalteilen ein vollständiges, zeitlich veränderliches Signal entsprechend dem ursprünglichen Bildsignal derart wieder her, daß das wiederhergestellte Signal in bezug auf den Auflösungsverlust, der durch die Abtastung hereingebracht wurde, korrigiert ist.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die beschriebene Einrichtung auch so ausgelegt sein, daß nicht nur das Auflösungsvermögen wiederhergestellt wird, das bei der Abtastung des Originalmusters verlorengegangen war, sondern daß vielmehr auch zusätzlich das Signal vorkorrigiert wird, um das Auflösungsvermögen zu erhalten, das sonst auf der Empfangsseite des Systems bei der Wiedergabe des Musters verlorengehen würde.

Weitere Einzelheiten sollen in Verbindung mit Fig. 5 beschrieben werden, in der ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens dargestellt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das von der öffnung 10 (z. B. in Fig. la gezeichnet) durchgelassene Licht durch die Photozelle 13 in ein elektrisches Signal auf der Leitung 40 umgesetzt. Bei den üblichen elektrooptischen Einrichtungen wird dieses ursprüngliche Ausgangs- oder Bildsignal aus der Photozelle in verschiedener Hinsicht durch Schaltungen 41 verändert, die jedoch keinen Teil der Erfindung darstellen; so kann beispielsweise das Ausgangssignal der Photozelle einem hochfrequenten Träger aufmoduliert werden, der modulierte Träger verstärkt und dann gleichgerichtet werden, so daß die Modulationshüllkurve des Bildsignals wiedergewonnen wird. Dieses zeitlich veränderliche Bildsignal gelangt an einen Verbindungspunkt 42, der an den Ausgang der Kreise 41 angeschlossen ist.

Vom Verbindungspunkt 42 gelangt das Bildsignal in drei getrennte Kanäle 45 a, 45 b und 45 c. Mit den später noch zu besprechenden Ausnahmen sind diese drei Kanäle schaltungsmäßig gleich. Es wird daher nur der Kanal 45 α im einzelnen beschrieben. Diese Beschreibung soll so verstanden werden, daß diese Beschreibung auch für die Kanäle 45 b und 45 c gilt, die dem Kanal 45 α genau entsprechen, wenn nicht im Text besondere Ausnahmen erwähnt werden. Einander

entsprechende Elemente der drei Kanäle tragen dieselben Bezugszeichen, jedoch mit einem verschiedenen Indexbuchstaben oder einem Akzent.

Die erste Stufe des Kanals 45 enthält eine Spannungsteilerschaltung, die aus einer Diode 50a besteht, deren Anode 51 α mit dem Verbindungspunkt 42 und deren Kathode 52 α mit einem Verbindungspunkt 53 α eines veränderlichen Widerstandes 54a und einem Potentiometer 55 α, das einen Schleifer 56 a besitzt, verbunden ist. Der Widerstand 54a und das Potentiometer 55 α liegen in Serie zwischen einer Quelle positiven und einer Quelle negativen Potentials, so daß das Gleichpotential an der Verbindung 53 α durch Veränderung des Widerstandes 54 a auf einen gewünschten Wert eingestellt werden kann. Diese Gleichspannung am Punkt 53 α wirkt als sperrende Vorspannung für die Diode 50a.

Angenommen, der Weißpegel des Bildsignals am Verbindungspunkt 42 liege bei 40VoIt, und die Gegenspannung der Diode 50 a betrage 30 Volt. Beim Abtasten eines weißen Hintergrundes bleibt unter diesen Umständen der Pegel des Bildsignals auf ungefähr 40 Volt, so daß die Diode leitet und praktisch das ganze 40-Volt-Signal am Potentiometer 55 α erscheint. Wenn jedoch ein schwarzer Streifen abgetastet wird, gibt das Bildsignal am Verbindungspunkt 42 diesen schwarzen Streifen in Form eines Trapezsignals wieder, das einen anfänglichen, negativ gerichteten Teil enthält, währenddessen das Signal von 40 Volt auf einen Wert kleiner als 30 Volt abfällt, ferner einen Mittelteil, währenddessen das Signal konstant bleibt, und schließlich einen Teil, währenddessen das Signal von dem erwähnten Wert in positiver Richtung auf 40 Volt ansteigt. Das Trapezsignal an der Verbindung 42 wird so lange am Potentiometer 55 liegen, wie der Signalpegel oberhalb 30 Volt liegt und die Diode 50a infolge ihrer Gegenspannung von 30 Volt leiten kann. Diese Gegenspannung sperrt jedoch einen Signalfluß durch die Diode während der Zeitdauer, während welcher das Signal einen Pegel von weniger als 30 Volt besitzt. Dementsprechend ist also das am Punkt 53 α erscheinende Signal am 30-Volt-Pegel abgeschnitten. Ein Bruchteil des am Punkt 53 α anliegenden, abgeschnittenen Trapezsignals erscheint am Schleifer 56 a als Signal 57a.

Der Schleifer 56 a des Potentiometers 55 α ist mit dem Gitter 60 a einer im Normalzustand leitenden Triode 61a verbunden, die als erste übersteuerte Verstärkerstufe arbeitet. Die Anode 62 a dieser Triode ist über eine 7?C-Kopplung mit dem Gitter 63 α einer normalerweise gesperrten Triode 64a verbunden, die als zweite übersteuerte Verstärkerstufe arbeitet. Diese zwei übersteuerten Verstärkerstufen erzeugen aus dem trapezförmigen Signal 57a ein Rechteck, so daß an der Anode 62 ein positiver Rechteckimpuls 65 α und an der Anode 66 a der Triode 64 a ein negativ gerichteter Rechteckimpuls 67 α erscheint.

Der Rechteckimpuls 67α wird gleichzeitig einer Leitung 70 a und einem Differenzierkreis zugeführt, der aus einem Kondensator 71 α und einem Widerstand 72a besteht. Wie später noch beschrieben werden wird, dient die Leitung70a dazu den Rechteckimpuls 67 α ohne Zeitverzögerung weiteren Punkten der Schaltung nach Fig. 5 zuzuführen. Aus Gründen, die später noch klar werden, trägt der Rechteckimpuls 67α, wenn er sich auf der Leitung 70a befindet, die Bezeichnung 67a'. Der Differenzierkreis leitet den Rechteckimpuls 67a in einen Stromkreis, in welchem eine Zeitverzögerung bewirkt wird. Um diese Verzögerung zu erreichen, erzeugt der Differenzierkreis aus den Bauelementen 71 α und 72 α in üblicher Weise zwei Impulse 73 a und 74 a. Der erste Impuls 73 a durch den Differenzierkreis 71 a, 72 a erzeugt wird; zur Auslösung verwendet, während der nachfolgende Impuls 74 a positiv gerichtet ist und automatisch durch den Differenzierkreis 71 a, 72 α erzeugt wird, für die Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 5 hat er jedoch keine Bedeutung.

Der Verzögerungskreis im Kanal 45 α besteht in

ίο einem üblichen monostabilen Multivibrator, der im wesentlichen aus den Trioden 80 a und 81a besteht. Im Ruhezustand dieses sogenannten Univibrators leitet die Triode 80 a, während die Triode 81 α gesperrt ist. Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, ist das Gitter 82 α der normalerweise leitenden Triode 80 a mit dem Ausgang des Differenzierkreises 71 α, 72 α verbunden, um das Impulspaar 73 a, 74 α, das durch diesen Kreis erzeugt wird, zu empfangen. Der erste, negative Impuls 73 α dieser beiden Impulse sperrt die Triode 80 a und löst damit den Univibrator aus, während der nachfolgende positive Impuls 74 a keinen Einfluß auf die Arbeitsweise des Univibrators hat.

Bei der Auslösung des Univibrators wird die normalerweise gesperrte Triode 81a leitend. Dadurch sinkt die Spannung an der Anode 85 α der Triode 81 α von der Betriebsspannung auf einen wesentlich niedrigeren Wert, auf dem sie bleibt, bis der Univibrator wieder in seinen Ruhezustand zurückkehrt. An der Anode 85 a entsteht also eine negative Rechteckspannung 86 a, deren Vorderflanke praktisch genau mit dem negativen Impuls 73 α aus dem Differenzierkreis zeitlich zusammenfällt. Die Rückflanke der Rechteckspannung 86 α wird in bezug auf den Impuls 73 a um eine Zeitspanne verzögert, die der Zeitdauer entspricht, während der sich der Univibrator im ausgelösten oder Arbeitszustand befindet. Diese Zeitdauer kann bekanntlich durch entsprechende Wahl der Parameter des Univibrators innerhalb eines beträchtlichen Bereiches verändert werden. Wie später noch genauer beschrieben werden wird, soll die Rückflanke der Rechteckspannung 86 α als der zeitlich verzögerte Impuls 73 α betrachtet werden; die Parameter des Univibrators werden dabei so gewählt, daß der Abstand zwischen der erwähnten Rückflanke und dem Impuls 73 a einen derartigen Wert besitzt, daß die Auflösung im Bildsignal wiederhergestellt wird.

Nun sollen die Kanäle 45 & und 45 c betrachtet werden. In jedem dieser Kanäle befindet sich ein Gegenstück zu der Spannungsteilerschaltung, zu der ersten und zweiten übersteuerten Verstärkerstufe, zum Differenzierkreis und zum Univibrator, wie sie auch im Kanal 45 α vorhanden sind und eben beschrieben wurden. Die entsprechenden Bauelemente sind im Kanal 45 b im einzelnen die Spanungsteilerschaltung aus den Elementen 50 b, 54 b, 55 b, die die trapezförmige Ausgangsspannung 57 b liefert, ferner die Triode 61 b, die die positive Rechteckspannung 65 b liefert, die Triode 64 b, die die negative Rechteckspannung 67 b liefert, der Differenzierkreis aus dem Kondensator 71 & und dem Widerstand 72b, der die Impulse 73 b, 74 & liefert, und der Univibrator mit den Trioden 80 b, 81 b, der die Rechteckspannung 86 b erzeugt. Im Kanal 45 c sind dieselben Bauelemente enthalten, die in gleicher Weise arbeiten, ihre Bezugszeichen sind mit dem Index c versehen.

Zum Unterschied zum Kanal 45 α ist in den Kanälen 45 b und 45 c die Leitung 70 α durch Stromkreise ersetzt, die eine definierte Zeitverzögerung bewirken und die parallel zu den entsprechenden Univibratoren liegen, die durch die Trioden 80 b, 81 &

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bzw. 80 c 81c gebildet werden. Da diese zusätzlichen die zwischen allen drei Kanälen vorhanden sind. Es Zeitverzögerungsschaltungen im wesentlichen der Zeit- wurde bereits erwähnt, daß die Diode 50a im Kanal Verzögerungsschaltung im Kanal 45 c entsprechen, 45 α mit einer Gegenspannung von 30 Volt vorwird nur diese beschrieben werden. Im Kanal 45 & er- gespannt ist. An den Dioden 50 & und 50 c liegen ebenscheint, wie im Kanal 45 α, das Signal an der Anode 5 falls Gegenspannungen; diese Gegenspannungen unterder ersten übersteuerten Verstärkerstufe in Form scheiden sich jedoch von der Gegenspannung der einer positiven Rechteckspannung, die mit 65 & be- Diode 50 α. Die Gegenspannung verringert sich von zeichnet ist. Im Gegensatz zum Kanal 45 a wird diese Kanal 45 a bis Kanal 45 c progressiv, so daß die Rechteckspannung jedoch nicht ausschließlich der Gegenspannung der Diode 50 & beispielsweise 20 Volt zweiten übersteuerten Verstärkertriode 64 b zugeführt, io und die Gegenspannung der Diode 50 c beispielsweise sondern zusätzlich dazu noch einem Differenzierkreis, 10 Volt beträgt. Ein weiterer Unterschied zwischen der aus dem Kondensator 71V und dem Widerstand den drei Kanälen besteht in den Univibratoren, die in 72 V besteht. Dieser letztgenannte Differenzierkreis Fig. 5 dargestellt sind, die jeweils verschiedene Schalentspricht im wesentlichen dem Differenzierkreis 71 b, tungsparameter besitzen, so daß jeder Univibrator 72 b im Kanal 45 b. Der Differenzierkreis 71 &', 72 V 15 eine verschiedene Verzögerungsdauer besitzt. Über erzeugt aus der Rechteckspannung 65 b die zwei Im- die Bemessung der Betriebs- bzw. Schaltdauer der pulse 73 V und 74 V'. Der erste dieser Impulse 73 V einzelnen Univibratoren wird später noch gesprochen ist positiv und hat keinen Einfluß auf die Schaltung werden.

nach Fig. 5, während der nachfolgende negative Im- Aus dem vorstehenden ist ersichtlich, daß die drei

puls zur Auslösung herangezogen wird. 20 Kanäle 45 a, 45 b und 45 c sechs Rechteckspanungs-

Der Differenzierkreis 71 b', 72b' steuert eine Zeit- ausgänge liefern, nämlich die Rechteckspannung 67α' Verzögerungseinheit in Form eines Univibrators, und die Rechteckspannungen 86α, 86 b, 86 c, 86 b' und dessen Hauptbestandteile die Trioden 80 b' und 81 b' 86 c'. Bei drei Ausgängen, nämlich den Ausgängen sind. Dieser Univibrator arbeitet in gleicher Weise 86 a, 86 & und 86 c, stellt die Rückfianke der Rechteckwie die anderen Univibratoren in Fig. 5, im Ruhe- 25 spannung die Verzögerung des vorangehenden Imzustand leitet die Triode 80', während die Triode pulses eines Impulspaares dar, das den Univibratoren 81 V gesperrt ist; er wird durch einen negativen Im- zur Erzeugung der Rechteckspanung zugeführt wird, puls ausgelöst. In gleicher Weise entsteht auch, in- Wenn man also die Zeitbeziehungen in Fig. 5 zurückfolge der Auslösung an der Anode 85 V der Triode verfolgt, sieht man, daß die Rückflanken der Recht-81 b' eine Rechteckspannung 86 b', deren Dauer der 30 eckimpulse 86 α, 86 b und 86 c eine Verzögerung der Arbeitsdauer des Univibrators entspricht. Die Dauer vorangehenden, negativ gerichteten Vorderflanken der der Rechteckspannung 86 V wird durch entsprechende geteilten Trapezimpulse 57a, 57 & und 57c darstellen, Wahl der Schaltungsparameter eingestellt. die am Ausgang der Spannungsteilerschaltung der

Der die Trioden 80 V und 81V enthaltende Uni- drei Kanäle auftreten. Die drei anderen Ausgänge der vibrator im Kanal 45 & unterscheidet sich jedoch in 35 Kanäle, nämlich die Ausgänge 67a', 86 V und 86 c', folgender Hinsicht von dem Univibrator mit den Tri- sind Rechteckimpulse, deren Rückflanken den nachoden 80 α und 81 α im Kanal 45 α und von den Uni- folgenden,, positiv gerichteten Rückflanken der geteilvibratoren in den Kanälen 45 & und 45 c, die Gegen- ten Trapezimpulse 57 α, 57 & und 57 c entsprechen. Bei stücke des letzterwähnten Univibrators in 45 α sind. den Rechteckimpulsen 86 b und 86 b' besteht eine Zeit-Der früher genante Univibrator 80 a, 81 α wird, wie 40 verzögerung zwischen den Rückflanken der Rechtecknochmals erwähnt werden soll, durch den ersten Im- impulse und den Teilen der Trapezimpulse 57 b, 57 c, puls aus dem Differenzierkreis ausgelöst. Der Uni- denen diese Rückflanken entsprechen. Die Rückflanke vibrator 80 &', 81 b' der nun diskutiert werden soll, des Rechteckimpulses 67a' entspricht praktisch ohne wird jedoch durch den späteren, zweiten Impuls aus Zeitverzögerung dem hinteren, abfallenden Teil des dem vorhergehenden Differenzierkreis gesteuert, da 45 Trapezimpulses 57 a.

der Univibrator durch einen negativen Impuls aus- Drei der sechs Rechteckausgänge, nämlich 86 a, gelöst wird und der nachfolgende, zweite Impuls 86& und 86c, werden .einer Mischschaltung 90 negativ ist. Die Rückflanke der Rechteckwelle 86 V (Fig. 5 a) zugeführt, die anderen drei Rechteckentspricht also einer Verzögerung des späteren Im- ausgänge 67 a', 86 b' und 86 c' werden einer getrennpulses aus dem vorhergehenden Differenzierkreis. Die 50 ten, jedoch gleichartigen Mischschaltung 90'zugeführt. Verzögerungswirkung durch den Univibrator 80&', Alle Ausgänge werden vor der Einspeisung in die 81 b' ist daher gegenüber der Verzögerungswirkung entsprechenden Mischschaltungen durch die Diffedes Univibrators 80 α, 81α verschieden, bei welchem renzierkreise geführt, welche die Vorder- und Rückdie Rückflanke der Rechteckwelle 86a eine Verzöge- flanken der Rechteckspannung in entsprechende voranrung des vorhergehenden, ersten Impulses der vorher- 55 gehende negative und nachfolgende positive Impulse gehenden Differenzierschaltung darstellt. umwandeln. So wird beispielsweise der Rechteck-

Der Kanal 45 c ähnelt dem Kanal 45 b darin, daß ausgang 86a durch einen Differenzierkreis mit dem

er einen Verzögerungsweg mit einem Differenzier- Kondensator 91 α und dem Widerstand 92 α geleitet,

kreis 71c', 72 c'und einem Univibrator besitzt, dessen bevor er dem Mischkreis 90 zugeführt wird. Dieser Hauptbestandteile die Trioden 80 c' und 81c' sind. 60 Differenzierkreis setzt die Vorder- und Rückflanke

Dieser Verzögerungsweg liefert als Ausgangssignal der Rechteckspannung 86 α in einen vorangehenden

die Rechteckspannung 86 c'. Der letztgenannte Diffe- negativen Impuls 93 α und einen nachfolgenden posi-

renzierkreis und der letztgenannte Univibrator im tiven Impuls 94 a um. Die Rechteckausgänge 86 b,

Kanal 45 c sind Gegenstücke zum Differenzierkreis 86 c, 67 a', 86 V und 86 c' werden in gleicher Weise 71&', 72 V und dem Univibrator 80 b', 816', die be- 6g differenziert und liefern die Impulspaare 93 & und

reits in Verbindung mit dem Kanal 45 & beschrieben 946, 93 c und 94 c, 93 a' und 94a', 93 b' und 94 b' so-

wurden. Nachdem nun die Unterschiede in der Schal- wie 93 c' und 94 c'.

tung besprochen wurden, die zwischen den Kanälen Die auf diese Weise von den Ausgängen 86 α, 86 &

45 α, 45 & und 45 c bestehen, sollen nun die Ver- und 86 c erhaltenen Impulspaare werden den Gittern schiedenheiten der Betriebsweise beschrieben werden, 70 von drei Trioden 100 a, 100 b bzw. 100 c in der Misch-

schaltung 90 zugeführt. In gleicher Weise werden die aus den Ausgängen 67 a, 86 b' und 86 c' erhaltenen Impulspaare den entsprechenden Gittern der drei Trioden 100a', 100 b' und 100 c' im Mischkreis 90' zugeführt. Wie aus Fig. 5 a ersichtlich ist, sind alle Trioden im Mischkreis 90 mit der positiven Betriebsspannung über die Anodenwiderstände 101 eines bistabilen Multivibrators 102 verbunden, dessen Hauptbestandteile die Trioden 103 und 103' sind. In gleicher Weise sind die Trioden des Mischkreises 90' mit ihrer positiven Betriebsspannung über den anderen Anodenwiderstand 101' dieses bistabilen Multivibrators verbunden.

Betrachtet man die Arbeitsweise der Mischkreise 90 und 90' und des bistabilen Multivibrators 102, so sieht man als erstes, daß die Trioden in den Mischkreisen die Polarität der ihren Gittern zugeführten Impulse umkehren. So macht z.B. die Triode 100a im Mischkreis 90 aus dem vorangehenden negativen Impuls 93 a und dem nachfolgenden positiven Impuls 94 a einen positiven vorangehenden Impuls 103 a und einen negativen nachfolgenden Impuls 104a. Diese Impulse erscheinen in Wirklichkeit als Spannungen am Widerstand 101, der Einfachheit halber sind die Impulse 103a und 104a jedoch in Verbindung mit der Triode 100a gezeichnet. In gleicher Weise liefert die Triode 100 b einen positiven Impuls 103 b und nachfolgend einen negativen Impuls 104 b, die Triode 100 c liefert einen positiven Impuls 103 c und einen negativen Impuls 104 c. Alle diese Impulse von den Trioden des Mischkreises 90 erscheinen am Widerstand 101, da dieser Widerstand als Anoden widerstand für alle drei Trioden geschaltet ist.

Der Mischkreis 90' arbeitet in gleicher Weise, indem nämlich die Trioden dieses Mischkreises vorangehende positive Impulse und nachfolgende negative Impulse liefern wie beim Mischkreis 90. Alle vom Mischkreis 90' abgegebenen Impulse erscheinen am Widerstand 101' des bistabilen Multivibrators 102. Die vom Mischkreis 90' erzeugten positiven Impulse und die nachfolgenden negativen Impulse sind in Fig. 5 a als Impulspaare 103 α' und 104 a', 103 b' und 104 V und 103 c' und 104 c' bezeichnet. Angenommen, der bistabile Multivibrator 102 befindet sich in seinem Normalzustand, wobei dann die Triode 103' leitet und die Triode 103 gesperrt ist. Ferner sei angenommen, daß die Pegeländerung des Signals am \⁷erbindungspunkt 42 ausreicht, um den Ansprechpegel des Kanals 45a zu übersteigen, jedoch nicht ausreicht, um die Kanäle 45 b und 45 c zum Ansprechen zu bringen. Der Kanal 45 α bewirkt bei seiner Betätigung den Ablauf folgender Vorgänge: Erstens bewirkt der Mischkreis 90', daß ein positiver Impuls 103 a' aus der Triode 100 a' am Widerstand 101' des bistabilen Multivibrators 102 erscheint. Dieser bistabile Multivibrator spricht jedoch auf positive Impulse nicht an, der Impuls 103 übt also keine Wirkung auf die Schaltung aus.

Als nächstes bewirkt der Mischkreis 90, daß ein positiver Impuls 103 a von der Triode 100 a am Widerstand 101 des bistabilen Multivibrators erscheint. Da der bistabile Multivibrator auf positive Impulse nicht anspricht, hat der Impuls 103 a ebenfalls keine Wirkung, und der Multivibrator bleibt in seinem ursprünglichen Zustand, in welchem die Triode 103' leitet und die Triode 103 gesperrt ist. Aus den gegebenen Beispielen ist ersichtlich, daß in Wirklichkeit alle positiven, vorangehenden Impulse, die von den Mischkreisen 90 und 90' abgegeben werden, wirkungslos sind.

Als dritten Vorgang im Arbeitsablauf beginnt die Triode 100a im Mischkreis 90 den negativen Impuls 104 a zu erzeugen. Ein derartiger negativer Impuls löst den Multivibrator aus, so daß er seinen Zustand wechselt, wenn er an die Anode der gesperrten Triode des Multivibrators und von dort durch die Kreuzkopplung des Multivibrators an das Gitter der stromführenden Triode gelangt. In dem angenommenen Zustand bewirkt also der Beginn der Erzeugung des

ίο negativen Impulses 104 a durch die Triode 100 a, daß der Multivibrator 102 in einen Zustand »umklappt«, bei welchem dann die Triode 103 Strom führt und die Triode 103' gesperrt ist. Dieser neue oder »Ein-Zustand« äußert sich an der Anode der Triode 103 durch ein Absinken der Spannung vom Wert der Betriebsspannung auf einen wesentlich niedrigeren Wert. Bei einer Darstellung als Spannungsverlauf stellt dieser plötzliche Spannungsabfall an der Anode der Triode 103 also die Vorderflanke eines negativen Rechteckimpulses 110 dar, dessen Länge der Zeitdauer entspricht, die der Multivibrator 102 im Ein-Zustand verharrt. Wie in Fig. 5 a dargestellt ist, gelangt die Rechteckwelle 110 zu einer Ausgangsleitung 111. Bei der Erzeugung des Impulses 110 übertrifft der Spannungsabfall am Multivibrator 102 den Impuls 104a, der an sich von der Triode 100 a erzeugt würde, so daß also dieser letztgenannte Impuls praktisch nie vollendet wird.

Bei dem Arbeitsablauf beginnt als viertes die Triode 100a' im Mischkreis 90', einen negativen Impuls 104 a' am Widerstand 101' des Multivibrators 102 zu erzeugen. Dieser Impuls ist in der Lage, den Multivibrator 102 auszulösen und seinen Zustand umzusteuern, da er negativ ist und der Anode der Multivibratortriode zugeführt wird, die nicht leitet. Der Multivibrator reagiert also auf den Impuls 104 a' damit, daß er in seinen ursprünglichen oder »Aus-Zustand« zurückklappt, in welchem die Triode 103' Strom führt und die Triode 103 gesperrt ist. Dieser zweite Zustandwechsel des Multivibrators 102 wird an der Anode der Triode 103 durch einen steilen Spanungsanstieg begleitet, der die Rückflanke des Impulses 110 bildet. Nun ist ein voller Arbeitszyklus des bistabilen Multivibrators 102 durchlaufen.

Welche Bedeutung hat nun die zeitliche Lage der Vorder- und Rückflanke des Impulses 110 sowie ihre Dauer? Verfolgt man die zeitlichen Beziehungen in dem Schaltbild nach Fig. 5 zurück, so sieht man, daß die Vorderflanke des Impulses 110 eine verzögerte Folge der Vorderflanke des Trapezimpulses 57 a ist, welche am Ausgang der Spanungsteilerschaltung im Kanal 45 a erscheint. Entsprechend ist die Rückflanke des Impulses 110 nicht zeitlich verzögerte Folge der Rückflanke des Impulses 57 a. Durch geeignete Wahl der Zeitverzögerung zwischen der Vorderflanke des Impulses 110 und der in negativer Richtung gehenden Vorderflanke des Impulses 57 a kann die Dauer des Impulses 110 so einjustiert werden, daß sie ein genormtes Maß der Breite der abgetasteten, getönten Fläche ist, die durch die Trapezspannung 57 a wiedergegeben wird.

Der bistabile Multivibrator 102 kann in gleicher Weise durch negative Impulse aus dem Kanal 45 b oder 45 c gesteuert werden, so daß er vom Aus-

Go Zustand in den Ein-Zustand umklappt und von diesem wieder zurück in den Aus-Zustand, wobei dann wiederum ein Rechteckimpuls erzeugt wird. Dieser negative Rechteckimpuls entspricht genau dem Rechteckimpuls 110, besitzt jedoch eine verschiedene Dauer.

Außer dieser \rerschiedenen zeitlichen Dauer besteht

der einzige Unterschied zwischen dem durch den Kanal 45 a erzeugten Rechteckimpuls 110 und den negativen Rechteckimpulsen, die durch die Kanäle 45 b oder 45 c erzeugt werden darin, daß die von den letztgenannten Kanälen erzeugten Impulse eine Rückflanke haben, die gegenüber den zugehörigen, rückwärtigen, in positiver Richtung verlaufenden Schrä-. gen der von den Teilerschaltungen erzeugten Trapezimpulsen der Kanäle 45 b und 45 c eine gewisse zeitliche Verzögerung besitzen und nicht die zeitliche Verzögerung Null wie beim Kanal 45 a. Alle drei Kanäle wirken in gleicher Weise auf den Multivibrator 102, indem jeder Kanal den Multivibrator nur dann umsteuern kann, wenn ein negativer Impuls dem Multivibrator zugeführt wird, und nur dann, wenn dieser negative Impuls an eine Anode des Multivibrators gelangt, die zu einer Röhre gehört, die zur Zeit des Auftretens des Impulses gesperrt ist.

Das Zusammenwirken der einzelnen Schaltungseinheiten nach Fig. 5 kann am besten an Hand der Fig. 6 erklärt werden. In dieser Fig. 6 sind verschiedene Diagramme aufgezeichnet, die im einzelnen mit A bis Z bezeichnet sind. Diese bedeuten folgendes:

Diagramm A zeigt das abzutastende Muster, dabei wird ein wiederholtes Zweitonmuster durch eine Blende 12 abgetastet, deren Öffnung 10 in der Abtastrichtung eine Ausdehnung von sechs Einheiten hat. Das durch die öffnung 10 abzutastende Muster ist, von links nach rechts gesehen, folgendermaßen aufgebaut: Ein zwei Einheiten breiter schwarzer Streifen, ein sechs Einheiten breiter weißer Streifen, zwei Einheiten schwarz, sechs Einheiten weiß, vier Einheiten schwarz, vier Einheiten weiß, vier Einheiten schwarz, vier Einheiten weiß, sechs Einheiten schwarz, zwei Einheiten weiß und sechs Einheiten schwarz. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß das Muster in der Abtastrichtung so aufgebaut ist, daß die Breite eines einzelnen Streifens immer kleiner oder gleich der Länge der öffnung 10 in der Abtastrichtung ist, daß jedoch die Summe der Breiten von zwei benachbarten schwarzen und weißen Streifen immer größer ist als die Länge der öffnung 10 in Abtastrichtung. Wie bereits erwähnt worden war, sind diese Bedingungen so, daß die Auflösung eines Bildsignals, das ein wiederholtes Zweitonmuster darstellt, durch eine erfindungsgemäße Einrichtung wiederhergestellt werden kann, auch wenn die Abmessung der öffnung in der Abtastrichtung größer ist, wie einer oder auch alle einzelnen Streifen.

Im Diagramm B ist der Signal verlauf dargestellt, wie er infolge der Abtastung des Musters nach Diagramm A durch die öffnung 10 am Verbindungspunkt 42 (Fig. 5) auftritt. In Diagramm B ist der Signalverlauf durch die ausgezogene Linie dargestellt, während die Teilerpegel der Kanäle 45 α, 45 b und 45 c durch die gestrichelten Linien 121 α, 121 b bzw. 121 c dargestellt sind. Die Ordinate entspricht also dem Signalpegel, die Abszisse der Zeit. Die Zeitskala auf der Abszisse des Diagramms B ist so gewählt, daß eine Zeiteinheit der Abszisse einer Längeneinheit im Diagramm A entspricht, die von der Abtastöffnung 10 in einer Zeiteinheit durchlaufen wird. Diagramm A und B sind also einander so zugeordnet, daß in jedem Augenblick die Vorderkante der Abtastöffnung 10 im Diagramm A und der entsprechende Pegelwert auf der Kurve 120 im Diagramm B übereinstimmen.

Die Diagramme C bis Y sind mit demselben Zeitmaßstab gezeichnet wie das Diagramm B, so daß eine senkrecht durch die Diagramme B bis Y gezeichnete Linie die einzelnen Kurven jeweils an Orten gleicher Zeit trifft.

Die Diagramme C, D und E entsprechen den positiven Rechteckimpulsen 65 a, 65 b bzw. 65 c, die an den Ausgängen der übersteuerten Verstärkertrioden 61 α, 61 b bzw. 61 c in Fig. 5 auftreten. Die Diagramme F, G und H stellen die negativen Rechteckimpulse 67 α, 67 5 bzw. 67 c dar, die an den übersteuerten Verstärkertrioden 64 a, 64 & bzw. 64 c in Fig. 5 auftreten. Das Diagramm / zeigt die negativen Auslöseimpulse 73 a, die im Kanal 45 a von den Vorderflanken der Rechteckimpulse 67 α im Diagramm F abgeleitet sind. Das Diagramm / zeigt die Auslöseimpulse 94 a', die im Kanal 45 a von den Rückflanken des Rechteckimpulses 65 α im Diagramm C stammen.

Die Diagramme K und L gehören zum Kanal 45 b und stellen die Auslöseimpulse 73 b dar, die von den Vorderflanken der Rechteckimpulse 67 b im Diagramm G abgeleitet sind und die Auslöseimpulse 74 b', die von den Rückflanken des Rechteckimpulses 65 b im Diagramm D stammen. Die Diagramme M und JV gehören zum Kanal 45 c, sie zeigen die Auslöseimpulse

73 c, die von der Vorderflanke des Rechteckimpulses 67 c im Diagramm H stammen und die Auslöseimpulse 74 c', von den Rückflanken des Rechteckimpulses 65 c im Diagramm E.

Die Diagramme O und P gehören zum Kanal 45 a. Im Diagramm O sind die Impulse 94 a die verzögerte Folge der Impulse 73 a im Diagramm /. Im Diagramm P sind die Impulse 94 a' dargestellt, die ohne Zeitverzögerung auf die Impulse94a im Diagramm/ folgen, d. h. in anderen Worten, es sind dieselben Impulse. Die Diagramme Q und R gehören zum Kanal 45 b. In diesen zwei Diagrammen sind die Impulse 94 b verzögerte Folgen der Impulse 73 b (Diagramm K), während die Impulse 94 V verzögerte Folgen der Impulse 74 b' (Diagramm L) sind. Die Diagramme 6" und T gehören zum Kanal 45 c. In diesen letztgenannten Diagrammen sind die Impulse 94 c verzögerte Folgen der Impulse 73 c (Diagramm M), während die Impulse 94 c' verzögerte Folgen der Impulse

74 c' (Diagramm N) sind.

Das Diagramm W stellt den Ausgang des Mischkreises 90 dar. In Diagramm W bedeuten die Impulse 104 α, 104 b und 104 c die Ausgangsimpulse des Mischkreises 90, die zeitlich praktisch mit den Eingangsimpulsen 94 a, 94 & und 94 c zusammenfallen, diesen gegenüber jedoch die umgekehrte Polarität besitzen. Einer der im Diagramm W dargestellten Impulse trägt ein doppeltes Bezugszeichen, nämlich 104 a und 104 b, während ein anderer Impuls das doppelte Bezugszeichen 104 b und 104 c trägt. Durch diese Doppelbezeichnung soll zum Ausdruck gebracht werden, daß der betreffende Impuls mit zwei zu gleicher Zeit eintreffenden Eingangsimpulsen im Mischkreis 90 koinzidiert. Der Impuls mit der Doppelbezeichnung 104 a und 104 & fällt zeitlich mit den Impulsen 94 a und 94 & zusammen, während der Impuls 104 b, 104 c zeitlich mit den Impulsen 94 & und 94 c zusammentrifft.

Das Diagramm X zeigt den Ausgang des Mischkreises 90'. Die in Verbindung mit dem Diagramm W gegebene Erläuterung gilt in gleicher Weise auch für das Diagramm X.

Das Diagramm Y zeigt das Signal, das an der Leitung 111 (Fig. 5 a) durch die aufeinanderfolgenden Wechsel im Betriebszustand des bistabilen Multivibrators 102 auftritt. Ein Vergleich mit den Diagrammen W, X und Y zeigt, daß jeder negative Recht-

eckimpuls im Diagramm Y durch einen negativen Auslöseimpuls aus dem Mischkreis 90 (Diagramm W) eingeleitet und durch einen negativen Auslöseimpuls aus dem Mischkreis 90' (Diagramm Z) beendet wird. Ein Vergleich der negativen Rechteckimpulse im Diagramm }* mit dem wiederholten Zweitonmuster im Diagramm A und des Trapezimpulses im Diagramm B zeigt deutlich, daß die negativen Rechteckimpulse des Diagramms Y den schwarzen Streifen in dem wiederholten Zweitonmuster entspricht, wobei keinerlei Auflösungsverlust vorhanden ist, wie er für den Trapezinipuls im Diagramm B typisch ist. In Wirklichkeit sind sogar die negativen Rechteckimpulse im Diagramm Y in bezug auf das Auflösungsvermögen überkompensiert, indem nämlich jeder negative Rechteckimpuls 110 eine Dauer hat, die um eine Zeiteinheit kleiner ist als die Dauer, die einer direkten Proportionalität zwischen der Breite des entsprechenden schwarzen Streifens im Muster nach Diagramm A entsprechen würde. Der Zweck dieser Überkompensation soll später noch beschrieben werden. Im Augenblick mag nur gesagt sein, daß die negativen Rechteckimpulse im Diagramm Y ein genormtes Maß für die Breite der schwarzen Streifen im Zweitonmuster darstellen, indem nämlich jeder negative Rechteckimpuls die Breite des entsprechenden schwarzen Streifens in derselben Weise mißt. In anderen Worten, jeder negative Rechteckimpuls 110 im Diagramm Y kann in ein proportionales Maß für den entsprechenden schwarzen Streifen umgewandelt werden, indem man jeden Impuls gleichbehandelt, nämlich indem man der Dauer jedes Rechteckimpulses eine Zeiteinheit zufügt.

Im Diagramm Z ist eine Wiedergabeblende 11' dargestellt, deren öffnung 10' in der Abtastrichtung eine Einheit breit ist, ferner zeigt das Diagramm Z ein Diagramm der Tondichte der getönten Flächen, die von der Wiedergabeöffnung auf einem lichtempfindlichen Medium aufgezeichnet werden, wenn ein wiedergebender Lichtstrahl durch die öffnung 10' tritt, der durch das Signal, wie es im Diagramm Y dargestellt ist, gesteuert wird. Ein Vergleich der Diagramme Y und Z zeigt, daß wegen der endlichen (eine Einheit) Länge der Wiedergabeöffnung 10' in der Abtastrichtung die Breite der reproduzierten, getönten Flächen im Diagramm Z größer ist als die Breite, die an sich durch die Dauer der negativen Rechteckimpulse 110 im Diagramm Y vorgeschrieben wäre. Der Betrag, um welchen die Breite der wiedergegebenen, getönten Flächen größer ist, ist jedoch in jedem Falle genau gleich einer Längeneinheit der öffnung 10' in der Abtastrichtung. Diese Tatsache ist deshalb von Bedeutung, da, wie erinnerlich, das durch die Rechteckimpulse 110 gegebene Maß überkompensiert war. in dem Sinne, daß die Dauer der Rechteckimpulse jeweils eine Einheit kleiner war als die Anzahl der Einheiten, die ein proportionales Maß für die Breite des entsprechenden breiten Streifens im Originalmuster gegeben hätte. Es ist also ersichtlich, daß die beschriebene Überkompensation der Rechteckimpulse 110 im Diagramm Y zur Aufhebung des Aperturerweiterungseffektes der Wiedergabeöffnung dient. Auf diese Weise entspricht die Breite der reproduzierten, getönten Flächen im Diagramm Z exakt der Weite der ursprünglichen getönten Flächen im Muster nach Diagramm A.

Nachdem nun die Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 5 im allgemeinen an Hand der Diagramme A bis Z der Fig. 6 beschrieben worden ist, ist es nun notwendig, die Erfordernisse in bezug auf die Zeitverzögerungen zu untersuchen, die notwendig sind, damit die Schaltung nach Fig. 5 so arbeitet, daß die Wiedergabeöffnung 10' das durch die Zerlegungsöffnung 10 abgetastete Bild ohne Auflösungsverlust wiederzugeben in der Lage ist.

Es sei zuerst angenommen, daß eine Impulsreihe Y hergestellt werden soll, in welcher die Rechteckimpulse 110 keine Vorkorrektion für die Aperturerweiterung der Wiedergabeöffnung enthalten, sondem in ihrer Länge genau proportional zur Breite der getönten Flächen im Originalmuster sind. Unter diesen Voraussetzungen soll zuerst der erste, zwei Einheiten breite schwarze Streifen links im Diagramm A und die Breiteninformation verglichen werden, die durch den zeitlichen Abstand der linken Impulse 73a und 94a' im Diagramm/ und /, die diesen schwarzen Streifen darstellen, gegeben ist. Es ergibt sich, daß diese beiden Impulse einen zeitlichen Abstand besitzen, der sechs Längeneinheiten entspricht.

Um also eine richtige Darstellung des linken schwarzen Streifens durch die linken Impulse 73a und 94a' zu erreichen, ist es notwendig, den zeitlichen Abstand dieser Impulse so zu verändern, daß zwei Impulse entstehen, die zeitlich so weit auseinanderliegen, wie es den zwei Längeneinheiten des schwarzen Streifens entspricht. Diese Änderung in der zeitlichen Lage der beiden Impulse zueinander wird durch entsprechende Wahl der Schaltungsparameter des monostabilen Multivibrators 80 α, 81α (Fig. 5) bewirkt, so daß dieser Univibrator eine vier Einheiten entsprechende zeitliche Verzögerung zwischen dem Impuls 73 a und den ihn ersetzenden Impuls 94 α (Diagramm O) einfügt, wobei der Impuls 94 a' im Diagramm P gegenüber dem Impuls 94a' im Diagramm / zeitlich nicht verzögert ist. Durch diese definierte Zeitverzögerung mittels des Univibrators 80 a, 81a bekommen die Impulse 94a und 94a' im Diagramm O und P einen zeitlichen Abstand, der zwei Längeneinheiten entspricht, und es ergibt sich daraus, daß der entsprechende Impuls 110 im Diagramm Y eine Dauer bekommt, die zwei Längeneinheiten entspricht. Der erwähnte Rechteckimpuls 110 hat also in anderen Worten eine Dauer, die ein proportionales Maß der Breite des entsprechenden schwarzen Streifens ist. Diese Proportionalität wird jedoch durch die Einführung einer zeitlichen Verzögerung von vier Einheiten bei der Wiedergabe des links gelegenen schwarzen Streifens im Originalmuster erkauft.

Als nächstes soll der am meisten links gelegene schwarze Streifen mit vier Einheiten Breite im Diagramm A und die links gelegenen Impulse 73 b und 74 b' in den Diagrammen K und L betrachtet werden, deren zeitlicher Abstand anfänglich die Breite dieses vier Einheiten breiten schwarzen Streifens darstellen.

Es ist ersichtlich, daß die Impulse 73 & und 74 b' zeitlich einen Abstand besitzen, der vier Längeneinheiten entspricht und daher gegeneinander den richtigen Abstand haben, um ein proportionales Maß für den vier Einheiten breiten schwarzen Streifen zu ergeben. Die zeitliche Lage der Impulse 73 b und 74 V in bezug aufeinander genügt jedoch nicht allein, das abgetastete Muster richtig wiederzugeben, da das erwähnte Impulspaar nicht nur die Breite des schwarzen Streifens darstellen muß, dem sie entsprechen, sondern auch zur Kennzeichnung des Abstandes dieses Streifens von anderen Streifen in dem wiederholten Zweitonmuster dient. Dem ersten Eindruck nach würde es zur Justierung der richtigen gegenseitigen Lage anscheinend notwendig sein, die beiden Impulse 73 b und 74 V um das Äquivalent von vier Längeneinheiten

•zu verzögern, da bei der Wiedergabe des zwei Einheiten breiten Streifens, die vorher diskutiert worden war, eine Zeitverzögerung von vier Einheiten eingeführt worden war. Es ergibt sich jedoch, daß die Impulse 73 b und 74 V in Wirklichkeit bereits um zwei Einheiten in bezug auf den links gelegenen Impuls 73 α verzögert worden waren, der zur Wiedergabe des erwähnten, zwei Einheiten breiten schwarzen Streifens diente. Dies kommt daher, daß bei der Teilung des Signals 120 (Diagramm B) unter dem linken, vier Einheiten breiten Streifen (Diagramm A) eine Zeitspanne entsprechend zwei Längeneinheiten zwischen der Zeit verstreicht, bei welcher das Signal 120 im Diagramm B am Pegel 121 ist, bei welchem der Impuls 73 a erzeugt wird und dem Zeitpunkt, bei welchem dieses Signal den Pegel 121 b erreicht, bei welchem der Impuls 73 & entwickelt wird. Wenn jedoch die Impulse 73 b und 74 V tatsächlich bereits um zwei Einheiten in bezug auf den linken Impuls 73 α verzögert worden sind, ist es nur noch nötig, die Impulse 73 b und 74 b' zusätzlich um zwei Einheiten zu verzögern, um in dem wiedergegebenen Muster den relativen Abstand zwischen den Streifen im Originalmuster zu erhalten. Diese zusätzliche Verzögerung um zwei Einheiten geschieht durch eine entsprechende Wahl der Kreisparameter der beiden monostabilen Multivibratoren 80 b, 81 b und 80 V und 81 V (Fig. 5), so daß diese Univibratoren zwischen den Impulsen 73 b und dem ihn ersetzenden Impuls 94 b und zwischen dem Impuls 74 V und dem ihn ersetzenden Impuls 94 V eine Zeitverzögerung entsprechend zwei Längeneinheiten bewirken.

Als letztes soll im Diagramm A der linke schwarze Streifen mit sechs Einheiten Breite betrachtet werden. Die Breite dieses Streifens wird ursprünglich durch den zeitlichen Abstand zwischen den linken Impulsen 73 c und 74 c' in den Diagrammen M und N dargestellt. Aus genau den gleichen Gründen wie vorher ist ersichtlich, daß dieser sechs Einheiten breite Streifen proportional durch den zeitlichen Abstand zwischen den Impulsen dargestellt wird und ebenso, daß der relative Abstand im Muster richtig durch die zeitliche Lage der Impulse dargestellt wird, wenn der Impuls 73 c ohne Zeitverzögerung und der Impuls 74 c' mit einer Zeitverzögerung von vier Zeiteinheiten übertragen wird. Diese Verzögerungen können dadurch bewirkt werden, daß man den Differenzierkreis 71c, 72 c und den monostabilen Multivibrator 80 c, 81 c (Fig. 5) wegläßt, so daß der Impuls 94 c (Diagramm S) ohne Zeitverzögerung weitergeleitet wird und in dem die Kreisparameter des Univibrators 80 c', 81c' (Fig. 5) so gewählt werden, daß er zwischen den Impuls 74 c' und den ihn ersetzenden Impuls 94 c' eine Zeitverzögerung von vier Einheiten einführt.

Zusammenfassend kann also gesagt werden, daß, wenn die Dauer der Rechteckimpulse 110 im Diagramm Y ein proportionales Maß für die Breite der schwarzen Streifen im Diagramm A darstellen soll, dies durch eine Verzögerung der ursprünglich entwickelten vorangehenden und nachfolgenden Auslösimpulse in den Kanälen 45 a, 45 b und 45 c gemäß einem Zeitverzögerungsschema erfolgen kann, das die zeitliche Lage der Impulse von Kanal zu Kanal richtig aufeinander abstimmt und ebenso eine richtige zeitliche Lage der beiden Impulse eines Impulspaares im gleichen Kanal gewährleistet. Für die im Diagramm A angegebene Situation gilt folgendes Zeitverzögerungsschema, wenn die Rechteckimpulse 110 ein proportionales Maß der schwarzen Streifen sein sollen:

Kanal 45 α
Kanal 45 &
Kanal 45 c

Verzögerung für den
ersten | zweiten

Impuls eines Impulspaares
(Zeiteinheiten)

4 2 0

0 2

Die Dauer der Rechteckimpulse 110 kann auf diese Weise der Breite der entsprechenden Streifen proportional gemacht werden, es ist jedoch oft wünschenswert, wie bereits früher erwähnt wurde, einen Schritt weiter zu gehen und diesen Rechteckimpulsen eine Vorkorrektur zu erteilen, durch die der Auflösungsverlust kompensiert wird, der auftritt, wenn bei der Wiedergabe des Musters eine öffnung endlicher Breite verwendet wird. Wenn eine solche Vorkorrektur erfolgt, sind die erwähnten Rechteckimpulse aus den im vorstehenden erwähnten Gründen, ein genormtes Maß für die Breite der schwarzen Streifen und nicht mehr proportional dieser Breite.

Es wurde bereits gezeigt, daß bei der Situation auf der Abtastseite, wie sie im Diagramm A dargestellt ist und der Situation auf der Wiedergabeseite, wie sie im Diagramm Z dargestellt ist, eine richtige Vorkorrektur dadurch erreicht wird, wenn die Dauer jedes Rechteckimpulses 110 im Diagramm Y um das Äquivalent einer Breiteneinheit kleiner ist als die Dauer, die notwendig sein würde, um ein proportionales Maß für die Breite der entsprechenden abgetasteten Streifen zu geben. In derselben Weise, wie bei der Erzeugung eines proportionalen Maßes für die Breite der Streifen vorgegangen worden war, kann man auch den Rechteckimpulsen 110 eine Vorkorrektur um eine Einheit erteilen, indem man der Schaltung nach Fig. 5 folgendes Zeitverzögerungsschema gibt:

Kanal 45 a
Kanal 45 &
Kanal 45 c

Verzögerung für den

Impuls eines Impulspaares
(Zeiteinheiten)

0 2 4

Die oben angegebenen Zeitverzögerungen sind die, die tatsächlich bei der Schaltung nach Fig. 5 Verwendung finden. Dieses Zeitverzögerungsschema wird durch entsprechende Wahl der Schaltungsparameter für die monostabilen Multivibratoren in Fig. 5 verwirklicht, indem nämlich die Multivibratoren so ausgelegt werden, daß der Multivibrator 80 α, 81α eine Zeitverzögerung von fünf Einheiten; der Multivibrator 80 b, 81 b eine Zeitverzögerung von drei Einheiten; der Multivibrator 80 c, 81 c eine Verzögerung von einer Einheit; der Multivibrator 80 &', 81 b' eine Verzögerung von zwei Einheiten; und der Multivibrator 80 c', 81c' eine Zeitverzögerung von vier Einheiten ergeben.

Das obengenannte Ausführungsbeispiel ist nur zur Erläuterung der Erfindung und nicht als Beschränkung gedacht, selbstverständlich kann die Erfindung auch in anderer Form verwirklicht werden. So kann z. B. die Anzahl der auf die verschiedenen Pegel eingestellten Kanäle nach Wunsch vergrößert werden,

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so daß das Auflösungsvermögen einer solchen Schaltung weiter verbessert wird. Weiterhin können auch andere Schaltungen, als in Fig. 5 dargestellt wurde, Verwendung finden. So können z. B. L-, C-Zeitverzögerungsnetzwerke an Stelle der monostabilen Multivibratoren der Fig. 5 treten und die Zeitverzögerung bewirken.

Claims (10)

Patentansprüche: IO

1. Schaltungsanordnung zur Verbesserung des Auflösungsvermögens bei Bildübertragungsgeräten für Zweitonübertragung, in denen das Bild in einer bestimmten Richtung unter Erzeugung eines elektrischen Signals durch einen Abtastfleck abgetastet wird, wobei in der Abtastrichtung gesehen der Abtastfleck gegebenenfalls breiter sein kann als einzelne Bildelemente gleichen Tones, so daß gleichgetönten Bildelementen von in Abtastrichtung verschiedener Breite Signalteile verschiedener Am- ao plitude entsprechen, gekennzeichnet durch mehrere mit den elektrischen Signalen gespeiste Signalübertragungskanäle, die selektiv auf verschiedene Amplitudenpegel des Signals ansprechen und Ausgangssignale liefern, die Signalteilen verschiedener Amplitude entsprechen; ferner durch Zeitverzögerungsschaltungen in den Kanälen, durch welche die von den Kanälen übertragenen Signalkomponenten derart um verschiedene Beträge verzögert werden, daß sie eine zeitliche Lage erhalten, die ein genormtes Maß für die Breite der abgetasteten Bildteile darstellt, und schließlich durch eine von den Ausgangssignalen der Kanäle gesteuerte Schaltung zur Erzeugung von Ausgangsimpulsen mit unter sich gleichen Amplituden, deren Dauer der verschiedenen Breite der abgetasteten Bildteile eindeutig zugeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch in den Kanälen enthaltene Spannungsteilerschaltungen, die die elektrischen Signale bei Pegeln abschneiden, die einer bestimmten Breite eines Bereiches bestimmten Tones entsprechen; ferner durch Schaltungen, durch die die von den Spannungsteilerschaltungen abgegebenen Signale in Rechteckimpulse verwandelt werden, und schließlich durch Differenzierkreise, um aus den Rechteckimpulsen Impulspaare zu erzeugen, die dann den Verzögerungsschaltungen zugeführt werden.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Spannungsteilerschaltungen und die Differenzierkreise in den einzelnen Kanälen der vorangehende bzw. der nachfolgende Impuls der Impulspaare aus den in negativer Richtung bzw. in positiver Richtung verlaufenden Potentialänderungen des den Kanälen zugeführten elektrischen Signals erzeugt werden.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Zeitverzögerungsschaltungen auf die ersten Impulse der Impulspaare ansprechen und diese jeweils um einen bestimmten Betrag verzögern.

5. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein anderer Teil der Verzögerungsschaltungen auf die zweiten Impulse der Impulspaare ansprechen und diese jeweils um eine bestimmte Zeitdauer verzögern.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitverzögerungsschaltungen als monostabile Multivibratorkreise ausgebildet sind,

7. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß alle Verzögerungsschaltungen, die auf den ersten Impuls eines Impulspaares ansprechen, mit einem ersten Mischkreis verbunden sind und alle Verzögerungsschaltungen, die auf den zweiten Impuls eines Impulspaares ansprechen, mit einem zweiten Mischkreis verbunden sind, durch welche die von den jeweiligen Verzögerungsschaltungen gelieferten Impulse zu zwei Impulsreihen vereinigt werden, und daß diese beiden Impulsreihen derart einer Wiederherstellungsschaltung in Form eines bistabilen Kreises zugeführt werden, daß durch die Impulsreihen aus den beiden Mischkreisen die bistabile Schaltung abwechselnd umgeschaltet wird, wobei ein elektrisches Signal erzeugt wird, das ein genormtes Maß sowohl der relativen Lage als auch der entsprechenden Breiten der abgetasteten Flächen bestimmter Tönung ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der bistabile Kreis ein bistabiler Multivibrator ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des bistabilen Kreises der Breite der entsprechenden getönten Flächen direkt proportional ist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der den getönten Bereichen im abgetasteten Bild entsprechenden Signalteile gegenüber einer der Breite der abgetasteten Bereiche proportionalen Dauer um einen konstanten Betrag kürzer ist, der dem Abtastfleck auf der Wiedergabeseite angepaßt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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