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Fernsehsystem.
Bei einer Art von Fernsehsystemen wird ein Abbild des in die Ferne übertragenen Bildes bzw.
Gegenstandes auf einem einen Teil einer Kathodenstrahlröhre bildenden Fluoreszenzschirm hervorgerufen. Die Röhre ist mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines Elektronenstrahles und zur Richtung desselben auf den Schirm versehen. Soll z. B. das Bild 20mal in der Sekunde abgetastet und jedes Bild in 60 Zeilen zerlegt werden, so wird der Kathodenstrahl 1200mal in der Sekunde waagrecht und um den Zeilenabstand auch lotrecht abgelenkt und ausserdem 20mal in der Sekunde lotrecht zur Rückführung des Strahles in die Ausgangsstellung. Gleichzeitig damit wird die Intensität des Strahles den empfangenen Bildsignalen entsprechend verändert, indem diese einer Steuerelektrode zugeführt werden, die einen Teil der Elektroneneinrichtung bildet und eine bestimmte Vorspannung erhält.
Durch diese Vorspannung wird die Durchschnittshelligkeit oder-brillanz oder der sogenannte Hintergrund"des wiedergegebenen Bildes geregelt.
Bei der Einführung der Bildsignale in den Steuerkreis der Kathodenstrahlröhre ist es von Vorteil, dieselben zuerst durch einen Wechselstromverstärker hindurchgehen zu lassen. Falls man dies jedoch tut, so bleibt die Hintergrundhelligkeit des wiedergegebenen Bildes konstant und entspricht nicht mehr der sich ändernden DurchschnittsheIligkeit des in der Sendestation abgetasteten Bildes bzw. Gegenstandes. Wenn z. B. ein bestimmtes Bild beim Abtasten eine geringere Durchschnittshelligkeit hat als die, für die der Empfänger durch die Gleichstromvorspannung an dem Gitter bzw. der Steuerelektrode der Empfängerröhre eingestellt ist, so wird das auf dem Fluoreszenzschirm wiedergegebene Bild leuchtender sein als es sein sollte und umgekehrt.
Hauptgegenstand der Erfindung ist es nun, dieser Schwierigkeit abzuhelfen und ein verbessertes Fernsehsystem zu schaffen, bei dem die Bildsignale durch einen Wechselstromverstärker der Steuerelektrode einer Kathodenstrahlröhre zugeführt werden und Mittel vorgesehen sind, um selbsttätig die Vorspannung der Steuerelektrode der Empfängerröhre derart zu regeln, dass die Hintergrund-oder Durchschnittshelligkeit des wiedergegebenen Bildes in jedem Augenblick der Durchschnittsbeleuchtung des in diesem Augenblick in der Sendestation abgetasteten Bildes entspricht bzw. ihr proportional ist.
Gemäss der Erfindung wird von der Massnahme Gebrauch gemacht, Synchonisierimpulse mit den Bildsignalen zu senden und diese in entgegengesetzter Phase miteinander zu vereinigen. Beim Hindurchgehen durch den Wechselstromverstärker wird die Achse der vollständigen Signalwelle (bzw. des Kurvenbildes derselben) in jedem Augenblick gegenüber der sogenannten Nullachse um einen der Durchschnittshelligkeit des Bildes in diesem Augenblick proportionalen Betrag verschoben, wobei die von der Welle begrenzte Fläche auf der einen Seite der Momentanachse im wesentlichen gleich der auf der andern Seite dieser Achse ist. Die elektrische Wirkung hievon ist, dass die Amplituden der Synchronsierimpulse sich entsprechend den auftretenden Änderungen in der Durchschnittshelligkeit des abgetasteten Bildes oder Gegenstandes ändern.
Dies wird zur Bildung einer entsprechenden Welle von der richtigen Polarität verwertet, die, der Steuerelektrode der Empfängerröhre zugeführt, die Vorspannung derselben in der richtigen Weise verändert, so dass die Hintergrundintensität oder DurchschnittsheIligkeit des wiedergegebenen Bildes sich den in der Durchschnittshelligkeit des abgetasteten Bildes auftretenden Änderungen entsprechend ändert.
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In den Zeichnungen ist die Erfindung durch Ausführungsbeispiele veranschaulicht.
Die Fig. 1 ist eine vereinfachte schematische Darstellung einer Fernsehempfangsstation, in der der Erfindungsgegenstand verkörpert ist ; die Fig. 2-4 sind graphische Darstellungen zur Erläuterung der Arbeitsweise des Systems nach Fig. 1, während die Fig. 5-7 verschiedene Abänderungen des in Fig. 1 veranschaulichten Systems zeigen.
In Fig. 1 ist mit 10 eine geeignete Form einer Kathodenstrahlröhre bezeichnet, die mit einer Einrichtung 12 zur Erzeugung eines Elektronenstrahls : M, der auf den Fluoreszenzsehirm 16 gerichtet ist, versehen ist. Angenommen, dass 20 Einzelbilder in der Sekunde mit je 60 Zeilen wiedergegeben werden sollen, so werden die elektromagnetischen Spulen 18 so erregt, dass sie den Strahl 14 in der Sekunde 1200mal waagrecht, und die Spulen 20 so, dass sie ihn zugleich 20mal in der Sekunde lotrecht ablenken. Zu diesem Zwecke werden die Spulen 18 bzw. 20 durch einen geeigneten Generator 22 mit einer Sägezahnstromwelle mit 1200 Perioden bzw. durch einen Generator 24 mit einer Sägezahnstromwelle mit 20 Perioden gespeist.
Der Synchronismus des Empfängers mit dem Sender wird durch den Generatoren 22 und 24 zugeführte Synchronisierimpulse aufrechterhalten, wie aus dem folgenden ersichtlich ist.
Um das gesendete Bild auf dem Schirm 16 wiederzugeben, werden die Bildsignale einer Steuerelektrode 26 der Kathodenanordnung J ! 2 zugeführt, wodurch die Intensität des Strahles 14 entsprechend den in den Bildsignalen auftretenden Änderungen verändert wird. Durch Einstellung des Widerstandes 30 wird das positive Potential der ersten Anode 32 bestimmt.
Auf der Sendestation wird das zu übertragende Bild bzw. der in der Ferne zu sehende Gegenstand entsprechend 20mal in der Sekunde je längs 60 Zeilen abgetastet, und die dabei in dem Ausgangskreis eines geeigneten lichtempfindlichen Apparates erzeugten Bildsignale mögen die Form der in Fig. 2 dar- gestellten Stromwelle 54 haben. Während ungefähr 90% jeder Zeilenperiode werden die Bildsignale 34 gebildet, deren Amplitude. von der Nullachse 36 gerechnet, in jedem Augenblick proportional der Licht- intensität in diesem Augenblick an der entsprechenden Stelle des abgetasteten Gegenstandes ist. Während ider restlichen Zeit t jeder Zeilenperiode wird ein Synchronisierimpuls 37 durch eine geeignete, von der
Bildsignalvorrichtung unabhängige, aber mit ihr synchron arbeitende Vorrichtung gebildet.
Die Impulse 37 treten daher 1200mal in der Sekunde auf während der Perioden t, während welcher keine Bildsignale entwickelt werden. Mit den Synchronisiersignalen. 37 werden auch zum Abschluss jedes Einzelbildes sogenannte Rüekführimpulse 38 (während welcher der Strahl in die Ausgangsstellung zurückgeführt wird), u. zw. 20mal in der Sekunde, gebildet. Die Impulse 38 haben dieselbe Amplitude wie die Impulse 37, aber eine längere Dauer als diese. In der Sendestation werden die Bildsignale und die Synchronisier- und Rückführimpulse in entgegengesetzter Phase vereinigt, wie dies Fig. 4 veranschaulicht.
In der Empfangsstation wird die zusammengesetzte Welle der Fig. 4 durch einen geeigneten
Empfänger 40 aufgenommen und durch einen Wechselstromverstärker. der die Röhren 42, 44 und 46 enthält, verstärkt. Die Anordnung ist derart, dass in dem mit der Steuerelektrode 26 verbundenen Aus- gangskreis der Röhre 46 die Bildsignale 34 je nach ihrer Amplitude an der Elektrode 26 ein mehr oder weniger positives Potential mit Bezug auf die Kathode 28 hervorrufen, während die Synchronisier-und die Rückfihrimpulse 37 und 38 eine negative Spannung der Elektrode 26 bewirken, um eine Blockierung
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) zu gewählleisten.
In jedem Augenblick ist die 1Iomentanachse 47 der Bildsignalwelle in dem Weehselstromver- stärker, von dem die Röhren 42, 44 und 46 einen Teil bilden, gegen die Nullachse 36 um einen Betrag verschoben, der der Durchschnittshelligkeit des Bildes proportional ist. Die Amplitude x der Synchronisier- impulse 37 ändert sieh daher mit der Durchschnittshelligkeit des in der Sendestation abgetasteten Gegen- standes, da diese Impulse in Zeiten der Abtastperioden auftreten, während welcher keine Bildsignale übertragen werden, der Bildstrom also seinen geringsten Wert hat.
Diese Verhältnisse werden in folgender Weise benützt, um die Vorspannung an der Steuerelektrode 26 selbsttätig entsprechend den Änderungen in der Gesamthelligkeit des abgetasteten Bildes oder Gegen- standes zu verändern : Die Röhre 46 versorgt eine Röhre 50 mit dem Wellenstrom entsprechend der
Fig. 4. Die Vorspannung an dem Gitter der Röhre 50 ist normal Null. Infolge der Wirkung der Wider- stände 51 und 53 im Gitterkreis dieser Röhre und des Umstandes, dass die Vorspannung des Gitters normal Null ist, erteilen alle positiven Impulse unterhalb der Momentanachse 47 dem Gitter eine positive
Spannung.
Wie aus den Angaben in der Zeichnung ersichtlich, ist der Widerstand 51 im Verhältnis zum Widerstand 53 klein, so dass, wenn die Spannung an dem Gitter der Röhre 50 mehr positiv wird, im wesentlichen der ganze Zuwachs an Potential längs des Widerstandes 53 auftritt und dadurch das
Fliessen von Anodenstrom verhindert. Das Auftreten der negativen Impulse oberhalb der Momentan- achse 47 hat die entgegengesetzte Wirkung, und diese erscheinen in dem Anodenkreis der Röhre 50, wobei ihre Amplitude sich proportional dem Abstand a ; in Fig. 4 ändert. Die Impulse 37 und 38 werden dann von dem Anodenkreis der Röhre 50 auf den Gitterkreis der Röhre 52 durch eine Leitung 54 übertragen.
Der Diodenteil dieser Röhre richtet die Impulse gleich und verursacht eine Veränderung der Gitterspannung gemäss den Amplitudenänderungen der Impulse. Dabei ändert sich der Anodenstrom der
Röhre 52 entsprechend den in der Momentanamplitude x auftretenden Änderungen. und infolge der
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sind, u. dgl. anlangt ; es können jedoch je nach Umständen und Anforderungen mannigfache Ab- änderungen im Rahmen der Erfindung getroffen werden.
Gemäss der Erfindung werden also die Synchronisier-oder Regelsignale 37 dazu benutzt, selbsttätig eine Änderung der Durchsehnittslichtintensität auf dem Schirm 16 in der Empfangsstation entsprechend den in der Durchschnittshelligkeit des abgetasteten Gegenstandes auftretenden Änderungen zu bewirken, indem die Synchronisierimpulse mit den Bildsignalen durch einen Wechselstromverstärker hindurcligeschickt werden, wobei die wirksame Amplitude dieser Impulse sich proportional den Änderungen in der Durchschnittshelligkeit des Objektes ändert.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Fernsehsystem, bei dem Bildsignale und Regel-oder Synchronisiersignale in der Empfangsstation zur Hervomlfung eines, dem in der Sendestation zwecks Übertragung abgetasteten Gegenstandes entsprechenden Bildes dienen, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirksamkeit der Regelsignale in der Empfangsstation gemäss der Änderung der Durchschnittshelligkeit des übertragenen Gegenstandes geändert wird und diese Regelsignale dazu verwendet werden, die Durchschnittshelligkeit des Bildes der des übertragenen Gegenstandes entsprechend zu regeln.