AT139055B

AT139055B - Fernsehsystem.

Info

Publication number: AT139055B
Authority: AT
Original assignee: Rca Corp
Priority date: 1933-01-28
Filing date: 1934-01-25
Publication date: 1934-10-25

Description

Fernsehsystem.

Beim Fernsehen hat es sich vorteilhaft erwiesen, die Bildsignale und die Synchronisierimpulse in denselben Kanälen zu verstärken und zu übertragen. Daraus ergibt sich bei der Verwendung einer Kathodenstrahlröhre für die Entwicklung der Bildsignale die folgende Schwierigkeit : Während des Betriebes der Kathodenstrahlröhre wird der Elektronenstrahl abgelenkt, um ihn zum Abtasten eines Mosaikschirmes längs paralleler Linien zu veranlassen. Gewöhnlich wird der Strahl zu diesem Zweck waagrecht mit einer verhältnismässig hohen Frequenz abgelenkt und zugleich auch senkrecht mit einer verhältnismässig niedrigen Frequenz, entsprechend der gewünschten Anzahl von vollständigen Abtastungen in der Sekunde. Während jeder Ablenkung des Strahles, z.

B. von links nach rechts, werden gesonderte elektrostatische Ladungen, die vorher auf dem Schirm durch Licht von dem zu übertragenden Gegenstand erzeugt bzw. gespeichert worden waren, neutralisiert. Dadurch wird die Entwicklung von Bildstrom in dem Ausgangskreis der Röhre bewirkt, der den Licht-und Schattenverhältnissen der einzelnen Flächenelemente des Gegenstandes entspricht. Der Strahl wird mit weit grösserer Geschwindigkeit von rechts nach links zurückgeführt, und es ist während dieser Zeit in der Regel unterdrückt und ohne- Wirkung auf den Schirm oder irgendeinen Teil des Kreises, was die Bildung der Bildsignale betrifft.

Es wurde jedoch gefunden, dass während dieser Rückablenkung des Strahles derselbe doch noch einen gewissen Einfluss auf den Schirm hat, um unerwünschte elektrische Wellen oder Impulse zu entwickeln, die dann, verstärkt und mit den
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tigen. Obwohl diese störenden Wellen oder Impulse nur während der Zeit der Rückablenkung des Strahles auftreten und zugleich mit den Synchronisierimpulsen, so sind sie doch von solcher Art und Grösse, dass sie, wenn sie beim Empfang der Steuerelektrode einer Kathodenstrahlröhre zugeführt werden, die Gleichförmigkeit des Hintergrundes des wiedergegebenen Bildes stören.

Eine der Aufgaben der Erfindung ist nun ein Fernsehsystem, bei dem bei Verwendung einer Kathodenstrahlröhre in der Sendestation für die Bildung der Bildsignale sowohl diese Signale als auch die unabhängig entwickelten Synchronisierimpulse in demselben Kanal verstärkt und übertragen werden können, u. zw. unter Ausschluss der erwähnten störenden Wellen, die sonst auch verstärkt und übertragen werden würden.

Gemäss der Erfindung werden während voneinander getrennter Zeitperioden den Licht-und Schattenverhältnissm der Flächenelemente des zu übertragenden Gegenstandes entsprechende Bildsignale gebildet. Dies ist von der Bildung von störenden elektrischen Wellen oder Impulsen während der Zeiträume begleitet, die zwischen den voneinander getrennten Bildperioden liegen. Die Bildsignale werden unter Ausschluss der störenden Wellen verstärkt, indem diesen Wellen elektrische Impulse von solcher Grösse und Polarität überlagert werden, dass sie jede Welle über ein bestimmtes Niveau hinaus, u. zw. über das Niveau der den Schattierungsverhältnissen des Gegenstandes entsprechenden höchsten Bildsignalamplituden (peak-picture signals) hinaus heben bzw. verschieben.

Die Bildsignale sowie die überlagerten Impulse und die störenden Wellen werden dann einem Verstärkungskanal zugeführt, der im wesentlichen für das erwähnte bestimmte Niveau auf Blockierung eingestellt ist.

Im besonderen werden gemäss der Erfindung Synchronisierimpulse derart entwickelt, dass sie nur während der Perioden der Rückablenkung des Strahles auftreten, die zwischen den voneinander getrennten Bildsignalperioden liegen. Die Bildsignale und die während der waagreehten Rückablenkung des Strahles entwiekelten störenden Wellen werden in einem ersten Verstärkungskanal verstärkt ; die Synchronisier-

impulse werden in einem zweiten Verstärkungskanal verstärkt, u. zw. auf ein Niveau, das wesentlich höher ist als das der verstärkten Bildsignale.

Die verstärkten Bildsignale und störenden Wellen und die verstärkten Synchronisierimpulse werden dann einem gemeinsamen Verstärkungs-und Übertragungs- kanal unter Verhältnissen zugeführt, unter denen die Synchronisierimpulse die gleiche Polarität wie die den Schattierungsverhältnissen des Gegenstandes entsprechenden Bildsignale haben. Der Eingangskreis des gemeinsamen Verstärkungs-und Übertragungskanals hat die Wirkung, den Durchgang aller
Spannungen der erwähnten Polarität zu verhindern, deren Amplitude etwas über dem Niveau der Bildsignale mit dieser Polarität liegt.

Mit anderen Worten : die einzelnen Wellen werden gezwungen, auf den flachen Kuppen der verstärkten Synchronisierimpulse aufzutreten, und beim Eintreten in den gemeinsamen Verstärkungs-und Übertragungskanal werden die Spitzen dieser dann durch die störenden Wellen überhöhten bzw. verzerrten Impulse abgeschnitten. Nachher haben die Synchronisierimpulse eine im wesentlichen flache Kuppe und werden dann ohne Verzerrung, die sonst die Wiedergabe des Bildes in der Empfangstation beeinträchtigen würde, verstärkt und übertragen.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand durch ein Ausführungsbeispiel schematisch veranschaulich.

Fig. 1 ist eine vereinfachte schematische Darstellung eines Fernsehsendesystems, in dem die Erfindung verkörpert ist ; und die Figuren la bis 1d dienen zur Veranschaulichung der Arbeitsweise des in Fig. 1 dargestellten Systems.

In Fig. 1 bezeichnet 10'eine Kathodenstrahlröhre zur Entwicklung von Bildsignalen. Diese Röhre enthälteinengeeignetenlichtempfindIiehenMosaikschirm, der z. B. aus einer grossen Anzahl sehr kleiner lichtempfindlicher. Silberkügelchen bestehn kann, die auf einer metallischen Grundplatte von dieser und voneinander isoliert angeordnet sind. Eine geeignete Kathodenanordnung 14 richtet einen Elektronen- strahl ; ? auf den Schirm 12. Die Röhre ist ferner mit einer geerdeten Anode in der Form eines Silber- überzuges 17 ihrer Innenfläche versehen.

Der Strahl 16 wird so beeinflusst, dass er eine rechteckige Fläche, die Bildfläche, auf dem Schirm 24mal in der Sekunde bestreicht, bzw. abtastet. Während verhältnismässig kurzer Zeitperioden zwischen den Abtastungen wird der Strahl auf den ursprünglichen Ausgangspunkt für die folgende Abtastung zurückgeführt.

Es seien z. B. 24 Bilder bzw. Abtastungen in der Sekunde angenommen, jede mit 180 waagrechten Linien oder Zeilen. Für diese Verhältnisse wird der Kathodenstrahl waagrecht durch Spulen 18 abgelenkt, durch die eine sägezahnförmige Stromwelle mit einer Frequenz von 4320 Perioden hindurchgeht, die von einem geeigneten Generator 20 geliefert wird. Der Strahl wird auch senkrecht durch Spulen 22 abgelenkt, durch die eine sägezahnförmige Stromwelle mit einer Frequenz von 24 Perioden hindurchgeht, die der Generator 24 liefert.

Die Kathodenanordnung 14 ist mit einer Steuerelektrode 26 versehen, durch die die Intensität des Strahles in der im folgenden beschriebenen Weise geändert wird.

Ein Bild eines Gegenstandes 28, der eine Aussen-oder eine Studioszene oder ein Kinofilm sein kann, wird durch ein geeignetes Linsensystem 30 auf den Schirm 12 geworfen.

Wenn, in Fig. 1 gegen rechts gesehen, der Strahl ? den Schirm von links nach rechts abtastet, werden die vorher auf dem Schirm aufgespeicherten elektrostatischen Ladungen neutralisiert, um Bildsignale in dem Ausgangskreis der Röhre 10 zu bilden. Diese Signale werden in einem geeigneten Verstärker 40 verstärkt und durch eine Verbindung 42 dem Gitterkreis einer Röhre 44 zugeführt. Der Verstärker 40 und die Röhre 44 können als Kanal A angesehen werden, in dem die Bildsignale verstärkt werden. Die Anzahl der Röhren in dem Kanal A ist eine solche, dass in dem Ausgangskreis der Röhre 44 oder, was dasselbe ist, in dem Eingangskreis der von der Röhre 44 gespeisten Röhre 46 die Polarität der den Schattie-
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dem Folgenden.

Um die Wirkung der Generatoren 20 und 24 auf den entsprechenden Frequenzen von 4320 bzw.

24 zu erhalten, werden in einem Generator 48 Synchronisierimpulse 50 mit einer Frequenz von 4320 in der Sekunde und Rückführimpulse 52 (framing impulses) mit einer Frequenz von 24 in der Sekunde zur Rückführung des Strahles vom Ende einer Abtastung zum Beginn der folgenden entwickelt. Diese Impulse haben die gleiche Amplitude, aber die Rückführimpulse 52 haben längere Dauer als die Synchronsierimpulse, wie in der Fig. 1 angedeutet ist. Die Synchronisierimpulse 50 werden über einen geeigneten Verstärker dem Generator 20 zugeführt und betreiben denselben mit einer Frequenz von 4320 Perioden.

Ebenso werden die Rückführimpulse 52 nach Verstärkung im Verstärker 54 dem Generator 24 zugeführt und steuern diesen mit der erforderlichen Frequenz von 24 Perioden. Die Einstellung des Generators 24 ist derart, dass er auf die Impulse 50 für das Synchronisieren der waagrechten Ablenkung nicht anspricht.

Es versteht sich, dass Bildsignale nur entwickelt werden, wenn der Strahl von links nach rechts und von oben nach unten abgelenkt wird. Während der Rückablenkung des Strahles von rechts nach links und von der unteren rechten zur oberen linken Ecke des Schirmes spielt der Strahl für die Bildung von Bildsignalen keine Rolle.

Es ist daher erwünscht, den Strahl während seiner Rückablenkung sowohl in waagrechter als auch in senkrechter Richtung zu unterdrücken, und zu diesem Zwecke werden die

Synchronisier-und Rückführimpulse einer geeigneten Stufe des Verstärkers 54 entnommen und durch eine Verbindung 56 der Steuerelektrode 26 zugeführt, u. zw. mit einer solchen Polarität und Amplitude, dass die Elektrode 26 eine hinreichend negative Vorspannung erhält, um den Strahl im wesentlichen zu blockieren oder zu unterdrücken.

Claims

Die Arbeitsweise des Systems ist nun die folgende : Während jeder waagrechten Ablenkung des Strahls 16 werden die auf dem Schirm 12 aufgespeicherten Ladungen zur Bildung von Bildsignalen 58 (Fig. lb) neutralisiert. Jede von diesen Ablenkungen des Strahles erfordert die Zeit tl. Die waagrechte Rückablenkung des Strahles nimmt die Zeit t2 in Anspruch ; und während dieser Zeiten , die zwischen den voneinander getrennten Zeilenabtastzeiten t, liegen, treten die unerwünschten elektrischen Wellen 60 auf. In dem Kanal A werden nur die Bildsignale 58 und die sie begleitenden störenden Wellen 60 verstärkt.

In dem Ausgangskreis der letzten Stufe 44 des Kanals A haben diese Signale und Wellen die in Fig. le dargestellte Form, wobei die Polarität der den Schattierungen des Gegenstandes 28 entsprechenden Bildsignale negativ ist. Die negativen Bildsignalamplituden, d. h. die Bildsignale, die einer schwarzen Stelle des Gegenstandes 28 entsprechen, sind,-in negativer Richtung-auf dem Niveau 62.

Die Synchronisierimpulse 50 haben eine negative Polarität in der letzten Stufe des Verstärkers 54, wie Fig. la zeigt ; und dieser Verstärker kann als Kanal B betrachtet werden, in dem nur die Impulse 50 und 52 verstärkt werden. Die verstärkten Synchronisierimpulse 50 werden auf das Niveau 64 verstärkt, das wesentlich höher ist als das Niveau 62. Diese Impulse werden daher, wenn sie dem Gitter-oder Eingangskreis der Röhre 46 durch die Leitung 66 zugeführt werden, den störenden Wellen 60 überlagert und bewirken, dass diese über das Niveau 62-in der negativen Richtung-gehoben werden, wie in Fig. le dargestellt ist.

Die Röhre 46 ist derart vorgespannt, dass sie bei einem Niveau 68, etwas über das Niveau 62 der negativen Bildsignalamplituden hinaus, blockiert ist, gerade so, dass der Durchgang von Spannungen von der Höhe der Spannungen der Wellen 60 durch die Röhre verhindert ist. Vom Punkte x des Eingangskreises der Röhre 46 an gehen die verstärkten Bildsignale und Synchronisierimpulse durch einen gemeinsamen Verstärkungs- und Übertragungs kanal C, der die Röhren 46 und 70 und einen geeigneten Radiosender 72 enthält.

Da die Röhre 46, wie oben dargelegt worden ist, für Blockierung auf dem Niveau 68 vorgespannt ist, werden die Bildsignale und Synchronisierimpulse in dem Ausgangskreis dieser Röhre auftreten, wie in Fig. 1d veranschaulicht ist, wobei die Synchronisierimpulse im wesentlichen flache Kuppen haben und von gleicher Polarität wie die den Schattierungen des Gegenstandes 28 entsprechenden Bildsignale sind. Es ist also ersichtlich, dass die Bildsignale und die Synchronisierimpulse durch den Kanal C verstärkt und übertragen werden unter Ausschluss der störenden Wellen 60, die sonst eine Ungleichförmigkeit des Hintergrundes der wiedergegebenen Bilder in der Empfangstation zur Folge haben würden.

Bei der praktischen Ausführung der Erfindung wurden befriedigende Resultate erhalten, wenn als Röhren 44, 46 und 70 die auf dem Röhrenmarkt als UY 224 bzw. RCA 57 bzw. RCA 247 bezeichneten verwendet wurden. Hiebei haben sich die in der Zeichnung angegebenen Werte der Widerstände u. dgl. als günstig erwiesen. Doch sind diese Angaben selbstverständlich nicht als kritisch zu betrachten, und sie können in einem weiten Bereich geändert werden, um den jeweiligen Anforderungen zu entsprechen.

PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Fernsehsystem zur Unterdrückung störender elektrischer Wellen oder Impulse, die bei Abtastung mit Kathodenstrahlröhren auftreten, dadurch gekennzeichnet, dass den störenden Wellen elektrische Impulse von solcher Amplitude und Polarität überlagert werden, dass jede Welle über ein bestimmtes Niveau hinaus, u. zw. über das Niveau der den Schattierungsverhältnissen des zu übertragenden Gegenstandes entsprechenden höchsten Bildsignalamplituden hinaus, gehoben bzw. verschoben wird und die Bildsignale sowie die überlagerten Impulse (Überlagerungsimpulse) und die störenden Wellen einem Verstärkungskanal zugeführt werden, der bei dem betreffenden Niveau im wesentlichen auf Blockierung eingestellt ist.

2. Fernsehsystem nach Anspruch 1, bei dem die Bildsignale und die Synchronisierimpulse schliesslich zusammen in einem gemeinsamen Verstärkungs-und Übertragungskanal verstärkt und übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildsignale und die störenden Wellen in einem Kanal verstärkt werden, die Synchronisierimpulse, die als Überlagerungsimpulse dienen, in einem andern Kanal verstärkt werden und die verstärkten Bildsignale, störenden Wellen und Synchronisier-bzw. Überlagerungsimpulse dem gemeinsamen Kanal zugeführt werden, der dem nach Anspruch 1 auf Blockierung eingestellten Kanal entspricht.