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Verfahren und Schaltungsanordnung zur Wiedergabe von Farbfernsehsignalen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Wiedergabe von Farbfernsehsignalen mit einer Helligkeitskomponente und einer Farbkomponente, die aus einer Hilfsträgerwelle besteht, deren Phase für die wiederzugebende Farbe und deren Amplitude für den Sättigungsgrad dieser Farbe massgebend sind, mittels einer Fernseh-Wiedergaberöhre, die mit einem Wiedergabeschirm versehen ist, der aus einer Anzahl von Leuchtstreifen je für die Wiedergabe einer einzigen Grundfarbe zusammengebaut ist, vor welchem Schirm ein zusätzlicher Ablenkmechanismus angeordnet ist, um das von einer einzigen Elektronenspritze erzeugte Elektronenbündel, das bereits in zwei nahezu senkrecht zueinander stehenden Richtungen abgelenkt wird,
während der Ablenkung in einer dieser Richtungen von einem zu dem andern gewünschten Leuchtstreifen zu bewegen, wobei die einer Steuerelektrode der Wiedergaberöhre zugeführten Farbfernsehsignale das Elektronenbündel modulieren, und wobei dem zusätzlichen Ablenkmechanismus ein Signal zugeführt wird mit derselben Frequenz wie die Frequenz der Hilfsträgerwelle und mit einer bestimmten Beziehung zu der Phase dieser Hilfsträgerwelle.
Die Erfindung wird an Hand einer Art von Wiedergaberöhren beschrieben, die unter dem Namen "Chromatron-Röhre"bekannt ist. In ihrer einfachsten Form hat diese Röhre an oder nahe einem Ende einen Fangschirm, der eine Bilewiedergabefläche oder einen Wiedergabeschirm bildet, auf dem das Bild in sichtbaren Farben geschrieben wird. Der Schirm besteht aus einer grossen Anzahl sehr schmaler Leuchtstreifen, die je beiElektronenaufprall in einer derFarbkomponentenLicht ausstrahlen, die für die Wiedergabe des Bildes gewählt werden.
Die Selektion der in jedem Augenblick wiederzugebenden Farben wird in einem Gebiet durchgeführt, das nahe dem Schirm oder der Wiedergabefläche liegt, u. zw. durch Nachablenkung des auffallendenElektronenbündels, wobei das Bündel in Abhängigkeit von der Steuerung einen oder den andern Streifen trifft. Die Steuerung erhält man mittels eines Farbsteuergitters, das in einer zu dem Schirm nahezu parallelen Ebene liegt. Ein dazu anzuwendendes Farbsteuergitter wird lurch eine grosse Anzahl langer, straff gespannter Leiter gebildet, die nahezu in der gleichen Ebene liegen, wobei benachbarte Leiter elektrisch gegeneinander isoliert sind, während jeder Leiter um den andern elektrisch miteinander verbunden ist, so dass ein"interliniertes"Gitter entsteht.
Die Leuchtstreifen werden im allgemeinen auf der Schirm oberfläche nach dem Farbsteuergitter angeordnet, wobei sie mit einer dünnen Schicht aus für Elektronen durchlässigem Metall überzogen werden.
Zwischen dieser dünnen Metallschicht und dem Farbsteuergitter wird eine verhältnismässig hohe Spannung angelegt, um ein starkes elektrisches Feld zwischen diesen Elektroden im Betrieb der Röhre zu erzeugen.
Dieses starke Feld dient dazu, das durch die Öffnungen in dem Farbsteuergitter gehende Bündel in einem scharfen Abtastpunkt auf dem Leuchtschirm zu fokussieren.
Ein einziges, zum Erzeugen des Bildes auf den Schirm gerichtetes Elektronenbündel wird in der Röhre mittels einer geeigneten Elektronenspritze erzeugt. Dieses Bündel wird von den Signalen moduliert und durch die Öffnungen des Farbsteuergitters geführt, worauf es den Schirm trifft. Bevor das Bündel das Farbsteuergitter erreicht, wird es auf angemessene Weise zunächst unter der Steuerung elektromagnetischer oder elektrostatischer Felder abgelenkt, um ein dem gewünschten Raster entsprechendes Muster auf dem Schirm zu schreiben. Die Zeilenabtastung erfolgt gewöhnlich in einer zu denLeiterndesFarbsteuergitters
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nahezu parallelen Richtung.
Für die Farbselektion und damit das Bündel in jedem Augenblick einen bestimmten Leuchtstreiten abtastet, werden angemessene, veränderliche Ablenkspannungen zwischen den benachbarten Leitern des Farbsteuergitters zugeführt, so dass in Abhängigkeit von dem angelegten Potential der Aufprallpunkt des Bündels am Schirm von einem Leuchtstreifen des Schirmes nach dem andern bewegt werden kann, und in einem bestimmten Augenblick eine bestimmte Farbe sichtbar gemacht wird.
Die Erfindung bezieht sich an erster Stelle auf die Schalt- und Steuermittel, durch die ein Farbfernseheingangssignal vorerwähnter Art nach angemessener Detektion und nachdem es als Modulationssignal dem Steuergitter der Elektronenstrahlröhre zur Steuerung und Modulation der Intensität des Elektronenbündels zugeführt worden ist, benutzt werden kann, um direkte Farbdekodierung innerhalb der Röhre zu erzielen, wobei eine grosse Helligkeit und ein hohes Auflösungsvermögen erzielt werden.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei der vorstehend geschilderten Farbwiedergaberöhre mit einem einzigenElektronenbündel, das über den Schirm abgedeckt wird, Schaltmittel anzuwenden, durch die das auftreffende Elektronenbündel bei der Abtastung des Schirmes eine Mikroablenkung erfährt, nachdem es durch die Öffnungen in dem Farbsteuergitter gegangen ist, welche Mikroablenkung in dem Rhyth- mus der Frequenz der Farbhilfsträgerwelle erfolgt, die bei dem Übertragungssystem verwendet wird. Systeme dieser Art erfordern jedoch die Anwendung von Schaltmitteln zum Dekodieren des Eingangssignaleb, um Signale abzuleiten, welche die gewählten drei Farbkomponenten, z. B. rot, grün und blau bestimmen.
Es sind bereits Durchlassschaltungen zum Austasten von zwei der drei Farbsignale mit der Frequenz der Farbhilfsträgerwelle während bestimmter Teile der Periode der Farbhilfsträgerwelle und zum Austasten des dritten Signals mit der Doppelfrequenz der Farbhilfsträgerwelle und zum Erzeugen selektierter, sehr kurzzeitiger Impulse nÅach bekannten Grundsätzen bekannt. Die Durchlassperiode für dab Abtastbündel für jeden Punkt des Schirmes hat gewöhnlich eine so kurze Dauer, dass das Bündel den Schirm während einer Periode von etwa 600 trifft, d. h. während der Zeit, während der das Elektronenbündel den betreffenden Leuchtstreifen abtastet, der der Farfinformation des Elektronenbündels in'diesem Augenblick entspricht.
Die Schaltmittel zum Erzielen der vorstehend. erwähnten Wirkungen müssen, da das Abtastbündel sich sehr schnell über die dritte oder die mittlere Farbe der Dreifarbengruppe hinbewegt, die Durchlassperiode für diese mittlere Farbe (die zweimal während jeder HMsträgerwellenperiode passiert wird) ausserdem auf einen noch kleineren Winkel und auf einen kürzeren Teil der Periode kürzen. Infolgedessen ist die Zeit, während der das Abtastbündel einen bestimmten Leuchtstreifen zum Erzeugen von Licht in
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derer Einzelteile im Empfänger, so dass die Herstellungskosten des Farbfernsehempfängers wesentlich höher sind.
Schaltmittel, durch welche die detektierten Farbsignale zur Steuerung der Bildwiedergabe benutzt werden können, ohne dass verwickelte Durchlass- und Dekodierungsschaltungen erforderlich sind, dienen an erster Stelle dazu, die Zeitdauer, während der das Elektronenbündel zur Lichterzeugung den Schirm trifft, zu vergrössern, so dass die Lichtausbeute erhöht wird und an zweiter Stelle dazu, die Kosten des Empfängers erheblich zu verringern, während dennoch seine Zweckdienlichkeit verbessert wird.
Es sei deutlichkeitshalber bemerkt, dass bekanntlich bei der Übertragung von Farbfernsehsignalen gemäss dem NTSC-System, das jetzt in den Vereinigten Staaten von der Federal Communications Commission angenommen worden ist, die Helligkeits-oder Luminanzinformation durch die Hauptvideoträgerwelle übertragen wird. Die Chrominanz-oder Farbinformation wird durch eine Farbhilfsträgerwelle mit einer Frequenz übertragen, welche die Hälfte eines ungeraden Vielfachen der bei diesem System angewandten Zeilenwiederholungsfrequenz beträgt, welche Hilfsträgerwelle bei der Übertragung unterdrückt wird. Dieses System darf als bekannt betrachtet werden und braucht somit nicht in Einzelheiten beschrieben zu werden.
Gemäss dem heutigen Standard beträgt die Farbhilisträgerfrequenz9579545 MHz und wird abgekürzt mit 3,58 MHz angegeben. Die von dem Farbfernsehsender ausgesandten Signale sind Amplitudenmodulationen einer Videoträgerwelle und enthalten diejenigen Signale, welche die Helligkeit und die Farbe bestimmen. Das tatsächlich übertragene Signal (Em) kann derart betrachtet werden, dass es das Heilig- keitssignal (Ey) enthält, dem Modulationen der Farbinformation zugeordnet werden. Dies kann in Form einer Formel folgendermassen ausgedrückt werden :
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Ey das Hel1igkeits ignal bezeichnet. Eg'Eb und Er stellen die Spannungen für die grünen, blauen und roten Farbkomponenten des Signals dar.
Bekanntlich werden bei der Übertragung von Farbfernsehsignalen die sogenannten "I" - und "Q" - Kom- ponenten als zwei Modulationen der Farbhilfsträgerwelle übertragen, wobei die sogenannten"Q"-Signale die Hilfsträgerwelle durch Doppelseitenbandmodulation bis zu etwa 0,5 MHz beiderseits der Trägerwelle modulieren und die sogenannten"I"-Signale die Farbhilfsträgerwelle auf der Niederfrequenzseite bis zu etwa 1, 3 MHz und auf der Hochfrequenzseite bis zu etwa 0,6 MHz von der Hilfsträgerwelle her moduleren und wobei der Rest des Hochfrequenzseitenbandes (also der Teil in einem grösseren Abstand als 0,6 MHz) unterdrückt wird.
Bei gleichzeitiger Modulation der Farbhilfsträgerwelle durch jedes der"I"und"Q"-Signale, die untereinander einen Phasenunterschied von 90 haben, ist das Übertragungssignal tatsächlich als ein in sich drehender Vektor zu betrachten, der um 1800 in Phase verschoben ist gegenüber dem Standard-Farbrefe-
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das- (B-Y)-Signal für denPhasenunterschied von etwa 1800 gegenüber dem Farbbezugssignal hat und schliesslich kann das- (R-Y)-Si- gnal als ein Signal mit einem Phasenunterschied von 2700 gegenüber dem Farbbezugssignal betrachtet werden.
Das Signal für das gesättigte Rot tritt bei einem Winkel von etwa 103, 4Q gegenüber dem (B-Y)-Signal auf. Das Signal für grün tritt dabei bei einem Winkel vcn etwa 240, 80 gegenüber dem (B-Y)-Signal auf und das Signal für blau bei einem Winkel von etwa 347, 10 gegenüber dem (B-Y)-Si- gnal. Auf ähnliche Weise kann das Signal für z. B. gelb zwischen den Signalen für rot und grün auftreten. da gelb eine additive Kombination gleicher Teile von rot und grün in Abwesenheit von blau ist.
Das geschild. me Übertragungssystem überträgt die Farbinfornationen alsAmplitudenmodulationen der
Hilfsträgerwelle, wobei der erwähnte Winkel zwischen 00 und 3600 veränderlich ist. Die vorliegende Er- findung wird an Hand einer Farbbild-Wiedergaberöhre mit einer einzigen Elektronenspritze beschrieben, wobei eine sogenannte Farbdekodierung durchführbar ist, indem eine geeignete Steuerspannung dem Farb- steuergitter für die Ablenkung oder Schaltung des Elektronenbündels zugeführt wird.
Das Bündel oder der
Aufprallpunkt des Bündels an den Leuchtstreifen verschiebt sich über die verschiedenen Leuchtstreifen des
Schirmes, wobei diese Leucntstreifen auf das Elektronenbündel ansprechen, das durch die Öffnungen des
Farbsteuergitters zur Fokussierung auf einen bestimmten Teil des Leuchtstreifens geführt wird. Das Elek- tronenbündel, das durch die Öffnungen des Farbsteuergitters geführt wird, wird abgelenkt oder nachde- flektiert unter der Steuerung örtlich erzeugter, in der Phase gesteuerter Spannungen, so dass beim Abta- sten jeder Zeile des Rasters, auf dem das Bild sichtbar werden soll, das Bündel entsprechend einem allge- meinen sinusförmigen Muster sich über die drei Streifen jeder Dreifarbengruppe hin- und herbewegt.
Das Abtastbündel trifft dabei einen oder den andern der zwei äusseren Streifen jeder Dreifarbengruppe bei jeder Spitze der sinusförmigen Steuerschwingung. Während des Teiles der Bündelschwingung, während dem die das Farbsteuergitter beeinflussende Bündelsteuerspannung am Nulldurchgang liegt, wird das Bün- del nahezu optisch auf den gesonderten Leuchtstreifen zentriert, der elektro-optisch gegenüber einer Git- teröffnung zentriert liegt, welcher Streifen innerhalb einer Aufprallperiode des Abtastbündels während jeder vollständigen Steuerperlode passiert wird.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Schaltungsanordnung jedoch derart aus- gebildet, dass nahezu jede elektronische Unterdrückung des. Abtastbündels vermieden wird, da das Bündel unmittelbar auf denLeuchtstreifen gerichtet wird, der der Farbe entspricht, die in diesem Augenblick mit der Modulation des'Abtastbündels übereinstimmt. Dieses Fehlen der sonst notwendigen, verwickelten
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barkeit einer Betriebsperiode. Ausserdem trägt das Leuchtstreifensystem zur Wiedergabe der verschiedenen Farben am wenigsten zu der in der Mitte der Dreifarbengruppe erzeugten Gesamtlichtmenge bei, infolge der kürzeren Zeit, während der das Abtastbündel gewöhnlich in diesem Gebiet wirksam bleibt, da das Bündel sich gemäss einem sinusförmigen Muster während der Nachablenkung hin-und herbewegt.
Bei der Wirkung und der Steuerung des Gerätes und der Schaltungsanordnung, die weiter unten näher erläutert werden, muss in einer einzigen Schwingungsperiode das Abtastbündel beim Treffen des Schirmes eine
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vollständige Farbschaltperiode durchlaufen, welche Periode der Periode entspricht, die für die Farbinfor- mation des Signals erforderlich ist, um alle etwaigen Augenblickswerte zu durchlaufen, welche Periode sich auch mit der Periode deckt, die für die Farbhilfsträgerwelle erforderlich ist, durch welche die Farb-
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für die Intensitätsmodulation des Abtastbündels in der Weise, dass das'Farbpotential z. B. bei 00 liegt, während der Zeit., während das Licht einer bestimmten Farbe durch das den Schirm treffende Abtastbündel erzeugt wird.
Das Farbpotential wird eine Referenz von 90 haben in dem Augenblick, in dem ein zweites von einer Anzahl von Farbwerten selektiert wird. Bei der Referenz von 1800 wird das Abtastbündel gemäss der Erfindung fahrend der Zeit upterd1 ückt, während der das Bündel sich über den mittleren der drei Leuchtstreifen hinbewegt. Schliesslich wird bei der Referenz von 270 eine dritte Farbe erzeugt, wenn das Abtastbündel den Schirm trifft, worauf der Zyklus sich wiederholt. Bei denWerten von 90 , 2700 und 00 wird der erzeugte Farbwert gewöhnlich nicht der Sättigungswert einer der drei Primärfarben rot, grün oder blau sein, doch sind die vorerwähnten Referenzen nur beispielsweise gemeint. Es ist aus
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Gemäss dem Übertragungsstandard für Farbfernsehen in den Vereinigte. ! Staaten (Federal Communications Commission F. C. C.) kann das übertragene Farbfernsehsignal in eine unendliche Anzahl von Dekodierungsachsen umgewandelt werden, so dass die vorliegende Erfindung nicht an eine bestimmte Phasenbeziehung des Signals gebunden ist und die Anordnungsweise der Leuchtstreifen nicht begrenzt ist.
Deutlichkeitshalber wird jedoch angenommen, dass bei jeder Dreifarbengruppe, zur Wiedergabe jedes Punktes des Fernsehbildus, welche Gruppe Leuchtstreifen zur Wiedergabe des Punktes in jeder der drei roten, grünen und blauen Farbkomponenten, umfasst, die smeinsam bei geeigneter Balanc1erung v. eiss bilden, der blaues Licht erzeugende Leuchtstreifen elektrooptisch gegenüber der Öffnung zwischen jedem Paar benachbarter Leiter des Farbsteuergitters zentriert wird. Dabei liegt ein Leuchtstreifen zum Erzeu gen von roten und grünen Komponenten des Bildes beiderseits des blauen Leuchtstreifens.
Auf diese Weise werden in einer Reihe oder Gruppe von Leuchtstreifen zur Wiedergabe des Bildes auf der Schirmfläche der Röhre LeuchtschichMn in Form von Streifen angebracht, um Licht in den Farben blau, grün, blau, rot, blau, grün, blau, rot, blau usw. zu erzeugen, obgleicn die Erfindung nicht an einem bestimmten Leucht- muster gebunden ist, bei dem die Zeilenabtastungen in der Richtung der blauen Streifen stattfinden und die Nachablenkung sich über die sogenannten roten und grünen Streifen vollzieht.
Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung wird dasFarbfernseh-Eingangssignal, das das zusammengesetzte, kodierte Video-Signal bildet, auf bekannte Weise selektiert, wie dies bei jedem Fernseh-
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ne, zusammengesetzte Videosignal einer Steuerschaltung zugeführt, die weiter unten näher erläutert wird, da sie einen wesentlichen Teil der vorliegenden Erfindung bildet.
Zur Verbesserung der Bildqualität wird das detektierte Kompiexvideo-Signal, bevor es das, inder Bildwiedergaberöhre erzeugte Elektronenbündel moduliert, einer Differentiierschaitung und einer Verstärkerröhre zugeführt, welche zur Erhöhung oder zur Differentiierung der Farbinformation des Komplexsignals gegenüber der Niederfrequenzinformation dienen, die das Monochrom-oder Helligkeitssignal bildet. Das erhaltene Signal mit seinen differentiierten Farbwerten moduliert darauf ein geeignetes Bündel" steuerelement der Bildwiedergaberöhre und in Abhängigkeit. von der Polarität des Signals kann das modulierte Signal als ein Modulationssignal einer oder der andern Steuerelektrode der Röhre oder deren Katho- de zugeführt werden.
Die Farbhilfsträgerfrequenz des zugeführten, demodulierten Komplex-Videosignals wird auf an sich bekannte Weise gesondert wieder erzeugt unter der Steuerung des Farbbezugssignals, das jedem Zeilen-
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Nachablenkung des Abtastbündels zugeführt, das die Röhre zu der Leuchtfläche durchläuft. Zwischen dem Farbsteuergitter und dem Bildschirm wird dieses Bündel kurzzeitig auf einen der Leuchtstreifen fokussiert, wobei der Augenblickswert des modulierten Elektronenbündels in einer oder der andern der verschiedenen Farbkomponenten entsprechend dem getroffenen Streifen wiedergegeben wird.
Gewünschtenfalls können geeignete Verzögerungs ; chaltungen in dem letztgenannten Kreis angebracht werden, um die Phase der er D zeugten Hilfsträgerwelle gegenüber dem Farbbezugssignal zu steuern.
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Ausserdem wird gemäss der Erfindung eine geeignete Schaltung, zur Steuerung einer der Modulationselektroden derBildwiedergaberöhre z. B. einer Steuerelektrode oder der Kathode, angebracht und gewöhn- lieh wird noch eine zweite Modulationselektrode vorgesehen, der nicht die Videomudulation zugeführt wird, die hingegen zum-Unterdrücken des Abtastbündels während desjenigen Teiles seiner Nachablenkung dient, der von der erzeugten Hilfsträgerwelle gesteuert wird, wenn das ründel zum zweiten Male den mittleren Streifen in einer Lage durchläuft, die annähernd gleichphasig mit dem Farbbezugssignal ist, was Li einem Gebiet (B-Y) stattfinden würde,
wobei die Unterdrückung während eines geeigneten Winkelverhält - nisses vor und nach dem- (B-Y)-Gebiet des modulierenden Signals wirksam wäre.
Zur Verwirklichung der vorstehenden Darlegungen ist das Verfahren nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass einer Steuerelektrode der Wiedergaberöhre auch ein Signal zugeführt wird, dessen Frequenz gleich der der Hilfsträgerwelle ist, in der Weise und mit einer solchen Phasenbeziehung gegenüber der Hilfsträgerwelle, dass das Elektronenbündel während des Überstreichens der einzelnen Leuchtstreifen derart aufgeblendet und unterdrückt wird, dass es immer denjenigen Leuchtstreifen abtastet, der der Grundfarbe entspricht, die gerade die Modulation des Elektronenbündels bestimmt.
Zum Durchführen des Verfahrens nach der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung vorgesehen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie Mittel (Fig. 4) enthält, die von dem initdemEingangsfernsehsignal mitgesandten Farbbezugssignal ein Signal ableiten, das den Leitern des zusätzlichen Ablenkmechanismus zugeführt wird und weiters Mittel (Fig. 5), die von dem genannten Farbbezugssignal ein zweites Signal ableiten, das mit einer das Elektronenbündel unterdrückenden Polarität einer Elektrode der Wiedergaberöhre zugeführt wird.
Mit Rücksicht auf die vorstehenden Darlegungen bezweckt die vorliegende Erfindung an erster Stelle, Standard-Farbfernseh-Wledergabesignale durch direkte Dekodierung in einer Farbfernseh-Wiedergaberöhre mit einer einzigen Elektronenspritze in ein Bild umzuwandeln. wobei die Gesamthelligkeit des erhaltenen Bildes wesentlich erhöht und somit eine grössere Wiedergabegenauigkeit und eine bessere Bildschärfe erhal- ten wird.
Weiter bezweckt die Erfindung, eine verbesserte Fernseh-Bildwiedergabe in nahezu natürlichen Farben zu schaffen, ohne dass im Empfänger Schaltteile verwendet werden, die als Durchlassschaltung zum direkten Ableiten der gesonderten Farbsignale verwendet werden.
Die Erfindung bezweckt weiter, eine selbstdekodierende Farbbild-Wiedergabevorrichtungmiteinerdi- rekten Steuerung der Farb-Helligkeitsverhältnisse zu versehen, wobei ausserdem das in seinen natürlichen Farben zu. be0bachtende Fernsehbild derart wiedergegeben wird, dass ein gewünschtes Gleichgewicht zwischen den numerischen Koeffizienten der Farbdifferenzsignale erzielt wird.
Weiter bezweckt die Erfindung, einen selbstdekodierenden Fernsehempfänger mit einer Fernseh-Wiedergaberöhre mit einer einzigen Elektronenspritze zu schaffen, wobei eine wesentliche Erhöhung der Helligkeit und eine grössere Bildschärfe des wiedergegebenen Bildes erzielt werden und ausserdem die Anzahl von Einzelteilen verringert und die Steuerschaltungen derart vereinfacht werden, dass die Stabilität und die Benutzbarkeit des Empfängers und die Gesamtherstellungskosten gegenüber bisher bekannten Empfängern wesentlich verbessert sind.
Weitere Zwecke und Vorteile der Erfindung werden dem Fachmann aus nachfolgender Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich sein.
In den Zeichnungen, die eine mögliche Ausführungsform eines Empfängers nach der Erfindung darstellen, ist Fig. 1 ein schematisch dargestelltes Blockschaltbild zur Veranschaulichung der Schaltelemente zur Wiedergabe des Bildes in nahezu natürlichen Farben mittels einer Elektronenstrahlröhre mit einer einzigen Elektronenspritze. Fig. 2 zeigt schematisch einen Teil der Schaltung nach Fig. l zur Veranschaulichung der Schaltteile, die zur Hervorhebung der Farbkomponenten aus dem Komplexvideo-Signal gegenüber den Helligkeitssignalen dienen. Fig. 3 zeigt die Frequenzkennlinie des Empfängers bei Anwendung der Farbbetonungsschaltung nach Fig. 2. Fig. 4 zeigt teilweise in einem Blockschema eine Schaltung zur Erzeugung der Farbhilfsträgerfrequenz im Empfänger.
Fig. 5 zeigt eine Schaltung eines Teiles des Empfängers zum Unterdrücken des Elektronenbündels in der Wiedergaberöhre. Fig. 6 zeigt eine Schaltung, teilweise in einem Blockschema, für Farbentonkorrektion. Fig. 7 zeigt ein Polarkoordinatendiagramm, zur Veranschaulichung des allgemeinen Verhältnisses zwischen der Phase der Farbbezugsfrequenzen und insbesondere der Farbreihenfolge der übertragenen Signale.
Fig. 8 zeigt ein Schema des Verlaufs des Elektronenbündels inseiner linearen Bewegung längs einer linienförmigen Bahn zur Wiedergabe des Fernsehmusters, wobei die seitliche Verschiebung des Abtastbündels in bezug auf jeden der Leuchtstreifen einerDreifarbengruppe und ausser- dem die allgemeine Reihenfolge der Streifen angegeben sind, welche Reihenfolge vorzugsweise bei nicht überzogenen oder dunklen Streifen zwischen den Leuchtstreifen am Röhrenschirm angewandt wird.
Fig. 9
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zeigt ein Polardiagramm zur Veranschaulichung des Verhältnisses zwischen dem Farbsignal und der Farbumschaltreihenfolge in der Farbbild-Wiedergaberöhre nach der Erfindung gemäss Fig. 7. Die Fig. 10a - g zeigen einen Satz von Kurven zur Veranschaulichung der relativen Lichtintensität der verschiedenen Leuchtstreifen, wobei das sich bewegende Abtastbündel gemäss dem Muster nach Fig. 8 verläuft, und die Bündelunterdrückungsperiode der in Fig. 9 angegebenen Zeit entspricht, welche Unterdrückungszeit jeweils durch einen schraffierten Streifen angegeben ist.
Die Darstellung ist in die Fig. 10a-log geteilt, um Licht in den Farben rot, grün, blau, cyan, magenta, gelb und weiss wiederzugeben ; schwarz entsteht bei vollständiger Unterdrückung des Bundelstroms und somit bei Abwesenheit der Lumineszenz. Die Fig. 11a - t zeigen eine Reihe von Kurven ähnlich denen nach Fig. 10 mit Ausnahme der Kurve der Fig. 10b' zur Ver-
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Nach Fig. 1 werden Farbfernseh-Signale vorerwähnter Art bei drahtlosem Empfang oder bei Empfang über Kabel über einen Empfängerteil, der in Fig. 1 als Antenne 11 angegeben ist, auf bekannte Weise über einen geeigneten Hochfrequenzverstärker einer Mischstufe zugeführt, der ausserdem die örtliche Oszillatorfrequenz zugeführt wird, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen. Dieser Teil des Emp- fängeis ist schematisch mit dem Block 13 angegeben.
Es wird hier die eintreffende Schallträgerwelle nicht nähe : erläutert. Diese modulierte Trägerwelle wird gemeinsam mit der Bildträgerwelle übertragen und ist durch einen festen Differenzwert von ihr getrennt. Der Empfang der Schallslgnale bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung. Der Schallkanal wird hier nicht weiter beschrieben, da die weiter unten zu beschreibende Erfindung sich insbesondere auf denjenigen Teil des Farbfernseh-Empftngers bezieht, der dem Videosignaldetektor folgt. Die Einzelheiten der vorliegenden Erfindung beziehen sich daher auf denjenigen Teil des Fernsehempfängers, der nach dem Punkt liegt, wo die Niederfrequenzmodulation von den Eingangssignalen über die bekannten Schallempfangskanäle abgeleitet wird.
Die komplexen Zwischenfreuenz-Videosignale, die dem Umformer des Teiles 13 entnommen werden, verden auf geeignete Weise in einem Zwischenfrequenzverstärker verstärkt, der mit 15 angegeben ist, von dem die Signale einem geeigneten Vide9detektor 17 zugeführt werden. Die komplexen AusgangsVideosignale, die sowohl Video- (rarb- und Hei1igkeitsteile) undSynchronisiersignale gemeinsam mit dem Farbbezugssignal enthalten, werden am Ausgang des Detektors 17 des Schaltbildes nach Fig. 1 erhalten.
Der Verlauf der Signale von einem Teil zu dem andern, die in einem Blockschaltbild in Fig. l angegeben sind, wird durch die Pfeile in den einfachen Verbindungen angedeutet. Dies ist selbstverständlich schematisch zu'fassen und dient nur zur Verdeutlichung. Die Ausgangssignale des Videodetektors 17 werden nach etwaiger Verstärkung einem sogenannten " Farbbetonungskreis" zugeführt, der in Fig. 1 als Block 19 und in Einzelheiten in der Schaltung nach Fig. 2 angedeutet ist, welche Schaltung weiter unten beschrieben wird. DieFarbbetonungsstufe dient dazu, den relativen Pegel der. Farbinformation an die Helligkeitssignale in dem kodierten, komplexen Signal anzupassen, das empfangen und detektiert wird.
Das erhaltene, betonte Farbsignal wird nach etwaiger zusätzlicher Verstärkung über einen Videoverstärker 21 bekannter Art für Monochromempfänger einer Steuerelektrode, z. B. dem Steuergitter 23 einer Bildwie- de. gaberöhre 25 zugeführt, um das einzige Elektronenbündel zu modulieren.
Die Elektronenstrahlröhre 25 ist auf übliche Weise dargestellt, obgleich in diesem Falle eine sogenannte Chromatronröhre verwendet wird. Die Röhre enthält eine einzige Elektronenspritze, die aus einer Emissionskathodc 27, einem Steuergitter 23 (gewöhnlich das erste Gitter genannt), einem zweiten Gitter 29 und einer geeigneten, ersten Anode 31 besteht, die gemeinsam. mit einer in Fig. 1 nicht dargestellten Spannungsquelle ein Elektronenbündel erzeugen, das schematisch mit der strichpunktierten Linie 33 angegeben ist. Das Bilndel wird durch die Röhre hin auf den Schirm oder die Fläche 35 projiziert, der (die) am weiten Ende des Röhrenkolbens vorgesehen und durch ein Fenster 37 sichtbar ist.
Der Schirm 35 ist in diesem Falle innerhalb der Röhre angebracht in Form einer flachen, durchsichtigen Platte, auf der auf der der Elektronenspritze zugewendeten Seite geeignete Leuchtschichten in Form von Leuchtstreifen mit sehr geringer Breite angebracht sind. Die Breite der Streifen wird durch die Höhe des wiederzugebenden Bildes bedingt, wobei drei benachbarte Leuchtstreifen, die gesondert Licht in den Farben blau, grün und rot ausstrahlen können, gemeinsam die Breite einer einzigen Zeile eines wiederzugebenden Bildes haben.
Die Leuchtstreifen liegen nahezu parallel zu einer Anzahl linearer Leiter 39 und 40, wobei nebeneinanderliegende Leiter elektrisch gegeneinander isoliert und jeder Leiter um den andern elektrisch miteinander verbunden ist, so dass zwei Gruppen"interlinierter"Leiter gebildet werden, welchen Gruppen durch die zwei Zuführungsleitungen 41 bzw. 42 Energie zugeführt wird. Der Zweck dieser zugefUhrtenEner= gie wird weiter unten näher erläutert.
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Es sei bemerkt, dass das Elektronenbündel 33 durch bekannte Verfahren beim Durchqueren der Röhre zum Schirm 35 durch die Öffnungen zwischen benachbarten Leitern hindurch auf diesen Schirm gerichtet wird. Die Schirmoberfläche hat vorzugsweise eine sehr dünne Metallschicht, die auf den Leuchtschichten auf der der Elektronenspritze zugewendeten Seite angebracht ist. Die Metallschicht ist für Elektronen durchlässig und es wird eine geeignete, in bezug auf das Farbsteuergitter hohe Spannung über die Leitung 43 an diese Schicht angelegt. Einfachheitshalber sind die Leuchtschichten und die leitende Schicht in dem Diagramm nach Fig. 1 gemeinsam durch den Schirm 35 angegeben, da die erwähnten Schichten äusserst dünn sind ; die Anbringung dieser Schicht ist jedoch bekannt.
Die Schicht ist als eine Elektrode wirksam und bei geeigneter Verbindung in der Empfangsschaltung muss der Potentialunterschied zwischen dieser Schicht und dem mittleren Wert der über den Leitern 39 und 40 wirksamen Potentiale etwa das Dreifache des Potentialunterschiedes zwischen diesem mittleren Wert. und der Kathode 27 sein. Auf diese Weise wird das dis Röhre '25 durchlaufende Elektronenbündel wieder in diesem Gebiet zwischen dem Farbsteuergitter und der Schirmfläche fokussiert, so dass das Bündel in Form einer scharf umrissenen Spitze auf einem Leuchtstreifen fokussiert wird. Eine zwischen den Leitern 39 und 40 angelegte, geeignete Wechselspannung sorgt dafür, dass das fokussierte Elektronenbündel kurzzeitig einen der Leuchtstreifen trifft.
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halb der linearen Leiter, z.
B. 40, zentriert und liegen zwischen den zwei abwechselndenpaaren von Leuchtstreifen, welche die zuerst genannte Farbkomponente ausstrahlen. Diese verschiedenen Streifen er zeugen die Farbkomponenten der drei Farben der Farbfernsehbilder. Die Streifen auf derSchirmfläche wiederholen sich somit in einem Muster : a, b, a, c, a, b, < 1, c, usw. wobei a, b und c die verschiedenen Farben von drei zusammensetzenden Farben bezeichnen, in denen das Farbbild wiederzugeben ist.
In Fig. 1 ist schematisch angegeben, dass das Abtastbündel 33 den Ablenkfeldern von Paaren von Ablenkspulen 44 und 44' (z. B. für waagrechte Zeilenablenkung) und 45 und 45' (z. B. für senkrechte Bildablenkung) in der Nähe der Elektronenspritze unterworfen ist, so dass das die Röhre zu der Schirmfläche durchlaufende Bündel in zwei Richtungen abgelenkt wird, um'das Raster des zu erzielenden Bildes zu schreiben. Es wird angenommen, dass die Spulensätze 44 und 44'für die Zeilenablenkung des Elektronenbündels in einer Richtung dienen, die nahezu parallel zu den linearen Leitern 39 und 40 des Farbsteuergitter verläuft.
Da die detektierten Videosignale gewöhnlich in einem Wechselstromverstärker verstärkt werden, muss die erforderliche Gleichstromkomponente wieder eingeführt werden, bevor ale Signale als Modulationssignale derSteuere]ektrode 23 derBildwiedergaberöhre zugeführt werden. Eine Schwarzsteuerdiode 47 bekannter Art ist zwischen einem Punkt des konstanten Potentials, z. B. Erde 48, und dem Ausgang des Videoverstärkers 21 angeschlossen, um den Signalpegel zu erhalten, auf dem die Gleichstromkomponente eingeführt werden kann. Eine Schaltung zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente ist bekannt und ist daher nur in einem Blockschema angedeutet.
Es sei jedoch bemerkt, dass zwischen der Schwarzsteuerdiode 47 und dem Zuführungspunkt der detektierten, differentiierten, komplexen Videosignale alle Verbindungen Gleichstromverbindungen sein müssen.
Die angedeuteten Verbindungen der soweit beschriebenen Teile führen alle Eingangssignale, d. h. alle detektierten, komplexen Videosignale zu, um das Elektronenbündel 33 in der Röhre 25 zu modulieren. In bezug auf das Übertragungsverfahren der Signale gemäss dem bestehenden Standard treten die Synchronisiersignale zur geeigneten Synchronisierung der Ablenkung des Elektronenbündels während der- j'enigen Periode auf, in der auch das Elektronenbündel unterdrückt wird. Weiter bildet die Videosignalmodulation, die an dem Steuergitter 23 der Röhre 25 wirksam ist, das Signal, das übertragen und durch die Kombination der Helligkeits-und Farbinformationen angegeben ist, wobei die Farbinformation in Form einer modulierten Hilfsträgerfrequenz übertragen wird.
. Die vorliegende Erfindung schafft Mittel, durch welche die Augenblicksmodulationen des Elektronenbündels innerhalb der Bildwiedergaberöhre 25 mit der in dem betreffenden Augenblick wiederzugebenden Farbe koordiniert werden können, so dass der betreffende Aufprallpunkt des Elektronenbündels auf einem oder dem andernLeuchtstreifen am Schirm 35 eine direkte Beziehung mit der Winkellage des Drehvektors ha+, welche Winkellage durch die Modulation der Farbhilfsträgerwelle bedingt wird.
Diese Modulation wird auf der Sendeseite dadurch erzeugt, dass die Farbhilfsträgerwelle mit den um 900 phasenverschobe-
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neu sogenannten"I"-und"Q"-Signalen moduliert wird. Die"I"-und"Q""Signale-. ind auf der Senden seite, wie angegeben, von geeigneten Kombinationen eines erzeugten angemessen gestalteten (B-Y)-und (R-Y)-Signals abgeleitet. Die Koordination zwischen der Bündelmodulation des Bündels 33 in der Röhre und dem betreffenden Leuchtstreifen des Schirmes, der getroffen werden soll, wird gemäss der vorliegenden Erfindung durch Regelung der relativen Potentialänderungen an jeder der interliniierten Gruppen linearer Leiter 39 oder 40 des Farbsteuergitters erzielt.
Diese Regelung ist dadurch möglich, dass die örtlich erzeugten Potentialänderungen, die sich im Rhythmus der Farbhilfsträgerfrequenz vollziehen, mittels eines von dem Sender r mitausgesandten Farbbezugssignals synchronisiert werden.
In Fig. l ist der Oszillator für die Farbhilfsträgerwelle, ein Oszillator jeder bekannten Art (einfachheitshalber wird ein Hartley-Oszillator verwendet), schematisch mit dem Block 49 angegeben. Dieser Oszillator führt seine Ausgangsspannung einer Farbumschaltvorrichtung oder einem Verstärker 51 zu, der näher an Hand der Fig, 4 beschrieben wird. Die Farbumschaltvorrichtung 51 ist im wesentlichen ein Verstärkerelement, dessen Ausgangsspannung teilweise den Leitern 41 und 42 zugeführt wird (wie dies näher erläutert wird), die mit den Gruppen linearer Leiter 39 bzw. 40 des Farbsteuergitters verbunden sind.
Durch diese Verbindung werden"otentiale n den interliniierten Gruppen linearer Leiter des Farbsteuergitters angelegt. welche Potentiale sich einander gegenübermitderFrequenzderFarbhilisträgerwelleän- dern, die von dem Oszillator 49 erzeugt wird. Die an den Leitern 41 und 42 wirksamen Potentiale haben einen Phasenunterschied von 1800, so dass, wenn die Schwingung am Leiter 41 in positiver Richtung den Scheitelwert erreicht, die Schwingung am Leiter 42 in negativer Richtung diesen Wert erreicht. Beim Passieren desFarbsteuergitters wird dasElektronenbündcl 33 nach oben oder nach uncer bewegt, zu einem oder dem andern linearen Leiter der interliniierten Gruppen 39 oder 40, der in dem betreffenden Augenblickgegenüber dem ändern positiv ist.
Wenn die Augenblicksausgangsspannung des Farbhilfsträgerwellen- oszillators 49 den Nulldurchgang passiert, ist der Potentialunterschied zwischen den Leitern Null und es tritt selbstverständlich kein Potentialunterschied zwischen den linearen Leitern 39 und 40 auf, so dass das Abtastbündel gerade durch die Öffnung zwischen zwei benachbarten linearen Leitern des Farbsteuergitters hindurchläuft und auf demjenigen Leuchtstreifen fokussiert wird, der elektro-optisch zentral gegenüber der Öffnung liegt.
In Abhängigkeit von dem an den Leitern 41 und 42 wirksamen Potential wird das auftreffende Elektronenbündel 33 etwas nach oben oder nach unten verschoben, um das Gebiet der Leuchti- streifen des Schirmes 35 zu treffen.
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welle drehender Vektor betrachtet werden kann, ist es wesentlich, zum Erzielen einer gewünschten Farbtreue, dass die Farbhilfsträgerwelle des Oszillators 49 im Empfänger die richtige Phase in bezug auf die Phase des Farbbezugssignals besitzt, das von dem Sender mitgesandt wird und das jedem Zeilensynchronisierimpuls gemäss dem angenommenen Übertragungsstandara folgt.
Dazu sind Massnahmen getroffen, durch welche die detektierte z. B. am Videoverstärker 21 auftretende Videoausgangsspannung auch über den Leiter 52 einem Bezugsaustastkreis zugeführt werden kann, der schematisch bei 53 angegeben und in Fig. 4 gesondert dargestellt ist. Der Bezugsa'istastkreis wirkt unter der Steuerung eines Impulses, der dem horizontalen Synchronisierkreis entnommen wird und der den ersteren Kreis austastet. Da das Farbbezugssignal in einem Augenblick übertragen wird, der nach dem Zeilensynchronisierimpuls liegt, wird dem Bezugsaustastkreis 53 über den Leiter 54 ein Impuls zugeführt, der von der Zeilen- oder horizontalen Ablenkschaltung 57 erhalten wird und der von dem Verzögerungskreis 60 verzögert wird, um in dem richtigen Augenblick die Bezugsaustastvorrichtung zu steuern.
Die Ablenkschaltung58 wird an sich durch die übliche Art von Synchronisiersignal-Trennschaltung und Verstärker 55 gesteuert, wozu die detektierten, komplexen Signale über den Leiter 56 dem Verstärker 55 zugeführt werden. Der Synchronisierimpulsverstärker 55 und die Anlenkschaltung 57 sind bekannter Art. Der erstere dient zum Abtrennen der Zeilensynchronisierimpulse und der Bildsynchronisierimpulse von dem komplexen Videosignal durch bekannte Verfahren und zum Ableiten der Synchronisierkompo-ienten von diesen Signalen, worauf die selektierten Signale weiter verstärkt werden.
Diese Synchronisierkomponenten werden dann zur Steuerung einer geeigneten horizontalen oder Zeilenablenkschaltung 57 und der weiter unten zu beschreibenden vertikalen Ablenkschaltung 58 verwendet. Die Bezugsaustastvorrichtung 53 wird unter der Steuerung der Synchronisierimpulse ausgetastet, die mit einer Verzögerung in den gewünschten Augenblicken wirksam sind, so dass die Hilfsträgerwellen-Bezugsfrequenz nur in der Ausgangsröhre nach angemessener Verstärkung in dem Referenzspannungsverstärker 59 auftritt.
Während das Ausgangssignal der Bezugsaustastvorrichtung 53, welches Signal durch den Leiter 52 zugeführt wird, alle Farbinformationen mit der Farbreferenz enthält, selektiert die Bezugsaustastvorrichtung, so dass am Ausgang 53 nur das Farbbezugssignal auftritt, das dem Verstärker 59 zugeführt wird. Das ver-
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stärkte Bezugssignal wird darauf einem Phasendetektor 61 bekannter Art zugeführt, dem auch die Ausgangsspannung des örtlichen Hilfsträgerwellenoszillators 49 über die Leitung 62 zugeführt wird. Die Farbbezugsspannung kann z.
B. über eine Phasenumkehrröhre aufgespaltet werden und in Form zweier Signale mit entgegengesetzten Phasen dem Phasendetektor 61 zugeführt werden, während die erzeugte Farbhilfsträgerwelle direkt über denLeiter62 in"Gleichtakt"zugeführt wird oder umgekehrt, so dass abhängig davon ob das erzeugte Signal gegenüber dem Bezugssignal vor-oder nacheilt, eine Spannung an der Aus-
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trägerwellenoszillator 49 verbunden ist. Die Änderung der Verstärkung der Reaktanzröhre dient auf bekannte Weise zur Steuerung der Induktanz oder des Kapazitätswertes des Resonanzkreises des Farbhilfsträgerwellenoszillators 49, mit dem die Reaktanzrchre 63 über den Leiter 64 verbunden ist, wodurch die Os- zillatorfrequenz geändert und in Phase gebracht wird.
Diese Verbindung ist schematisch angedeutet, da im allgemeinen die Steuerung eines Oszillators durch Anwendung eines Phasendetektors bekannt ist, dem die Oszillatorfrequenz und eine geeignete Steuerfrequenz zugeführt werden, welche Anordnung schon längst bei Fernsehschaltungen verwendet wird. Es wird daher angenommen, dass diese schematische Andeutung für ein gutes Verständnis der vorliegenden Erfindung genügt, da dieser Teil mit Ausnahme der betreffenden Kombination nicht neu ist.
Wenn der Farbhilfsträgerwellenoszillator korrigiert und in die richtige Phase gegenüber dem zugeführten Farbbezugssignal geführt ist, müssen die endgültig zwischen den Leitern 41 und 42 zur Verfügung stehenden Potentialänderungen, die von dem Oszillator stammen und die den interliniierten, linearen Leitern 39 und 40 des Farbsteuergitters der Wiedergaberöhre 25 zugeführt werden, derart sein, dass sie einen Phasenunterschied von 1800 gegenüber dem Farbbezugssignal aufweisen. Die erzeugte Spannungswelle wird somit eine Signalspannung sein, die in der Phase gegenüber der Signalspannung gesteuert wird, die der modulierenden Elektrode 23 der Röhre 25 zugeführt wiLd, welche die (B-Y)-Lage be- dingt.
Es ist bereits angegeben, dass die Zeilen- und Bildsynchronisierimpulse, die einen Teil des detektierten, komplexen Signals bilden, das über den Leiter 56 dem Synchronisiersignalverstärker und der Trennschaltung 55 zugeführt wird, zur Steuerung der horizontalen oder Zeilenablenkung 57 und der vertikalen oder Bildablenkung 58 verwendbar sind. Dieses Steuerverfahren ist bereits bei Schwarz-Weissemp- fängern bekannt und bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung. Es genügt zu bemerken, dass die Ablenkspulen 44 und 44'aus dem Ausgang der horizontalen Zeilenablenkschaltung gespeist werden, während die Ablenkspulen 45 und 45'aus dem Ausgang der vertikalen Ablenkschaltung 58 gespeist werden.
Man kann auf bekannte Weise die erforderliche Hochspannung für die Bildwiedergaberöhre von den Zeilenrückschlagimpulsen ableiten, wobei die zur Erzeugung der Hochspannung dienenden Teile schematisch bei 65 angedeutet sind. Die erzeugte Hochspannung wird über den Leiter 66 einer geeigneten, leitenden Schicht auf der Innenwand der Elektronenstrahlröhre oder unmittelbar der Röhrenhülle oder der Anode 31 der Elektronenspritze zugeführt. Es sei weiter bemerkt, dass die Anodenspannung des Teiles 65 inForm eines mittlecenpotentials den linearen Leitern 39 und 40 des Farbsteuergitters über den Leiter 66' und den Spannungsteiler 139 zugeführt wird. Die Anzapfung des Spannungsteilers 139 ist mit dem zentralen Punkt der Wicklung 135 der thoroidalen Spule 136 verbunden, was an Hand der Fig. 4 näher erläutert wird.
Die zusätzliche hohe Spannung, die der auf dem Schirm 35 angebrachten Schicht zugeführt wird, kann mittels Spannungsverdoppler 67 bekannter Art erhalten werden, die mit dem Spannungsgenerator 65 verbunden sind. Der übliche Teil 67, dessen zusätzliche hohe Ausgangsspannungskomponenten über den Leiter 68 dem Schirm 35 zugeführt werden, ist schematisch in diesem Schaltungsteil angedeutet und wird durch bekannte Mittel zum Erzielen zusätzlicher hoher Spannungen gebildet.
Die vorerwähnte Schaltung liefert ausserdem ein Unterdrückungssignal für das Abtastbündel während eines bestimmten Teiles des Zyklus der örtlich erzeugten Frequenz, welches Unterdrückungssignal die gleiche Frequenz wie die Hilfsträgerwelle hat. Das Abtastbündel wird während der Nachablenkung während der Zeit unterdrückt, in der das Bündel zum zweiten Male in einer einzigen Periode der erzeugten Schwingung elektro-optisch auf die Öffnungen zwischen benachbarten Leitern 39 und 40 des Farbsteuergitters zentriert wird. Dazu wird eine Ausgangsspannung von der Farbschaltvorrichtung 51 abgenommen, welche die gleiche Frequenz wie die Farbhilfsträgerwelle hat und über den Leiter 69 einem Impulsunterdrückungsverstärker 70 zugeführt wird, der in der Schaltung nach Fig. 5 angegeben ist.
Dem Verstärker 70 wird dann eine geeignete Unterdrückungsspannung entnommen und einer Elektrode der Elektronenspritze zugeführt, so dass während eines Teiles einer Schwingungsperiode, in Abhängigkeit von dem Vorspannungspegel des Iirjpulsunterdrückungsverstärkers und von der Phase des erzeugten Impulses, das Abtastbündel in den gewünschten Augenblicken unterdrückt wird. Wie angegeben, wird die Unterdrückungs-
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steuerspannung über den Leiter 71 der Kathode 27 zugeführt, und dazu muss die Polarität dieses Signals positiv sen, so dass die Änderung des Vorspannungspegels in der positiven Richtung infolge der erzeugten Farbhilfsträgerwelle die'Zeit bestimmt, innerhalb deren die Farbunterdrückung an jedem Bildpunkt auftritt.
Diese Zeitspanne wird an Hand anderer Einzelteile in dem Referenzdiagramm von Fig. 9 und weiteren Figuren näher erldutert.
Um eine geeignete Steuerung der Farbvideosignale zu erhalten, kann eine Korrektionsschaltung zwischen dervoirichtung zur Erzeugung der Farbhilfsträgerwelle und dem Videodetektor-und Verstärker vorgesehen werden. Diese Korrektionsschaltung liefert Farbeutonkorroktion und ist schematisch mit den Teilen 73 angegeben ; sie wird näher an Hand der Fig. 6 erläutert. Es sei bemerkt, dass der Farbhilfsträgor- wellengenerator bekannter Art ist und mittels mitgesandter Farbbezugssignale synchronisiert wird u. zw. in der Weise, dass das erzeugte Signal um 1800 phasenverschoben gegenüber dem mitgesandten Farbbezugssignal, aber gleichphasig ist mit der modulierten, unterdrückten Farbhilfsträgerwelle, mittels der die Farbinformation übertragen wird.
Es kann manchmal gewünscht sein, eine zusätzliche Korrektionssteuerung der auf dem Schirm 35 wiedergegebenen Farbe nach der Korrektion vorzusehen. Diese zusätzliche Korrektion kann mittels einer Verzögerungsleitung herbeigeführt werden, die z. B. zwischen dem Farbhilfsträgerwellenoszillator 49 und der Reaktanzrohre 63 eingeschaltet ist, um die Farbumschaltspannung am Farbsteuergitter im Verhältnis zu der Farbbezugsspannung zu ändern. Diese zusätzliche Korrektion dient dazu, die in dem betreffenden Augenblick selektierte Leuchtfarbe mit der von dem sich drehenden Vektor in diesem Augenblick angegebenen Farbe in Übereinstimmung zu bringen.
Gewünschtenfalls kann der Farbimpuls-Unterdrückungsverstärker 70 zum Erzielen einer Steuerung der Bündelunterdrückung während eines Teiles jeder Schwingungsperiode, auch von dem FarbulT1schaltverstÅar- ker her über eine zweite Verzögerungsleitung bekannter Art gesteuert werden, die eine Verzögerung einführt, so dass stets eine Bündelunterdrückung in dem Augenblick stattfinden kann, in dem derselbe Leuchtstreifen während einer einzigen Periode zum zweiten Male passiert wird.
Fig. 2 zeigt die Schaltungsanordnung einer bestimmten Bauart des Farbbetonungskreises. Zum Erzielen einer hohen Wiedergabetreuheit soll die Amplitude der Farbinformation im Signal gegenüber der Helligkeitsinformation erhöht werden, da deren Übertragungspegelgewöhnlich niedriger ist. Dazu wird das detektierte Videosignal dem Farbbetonungskreis der mit dem Block 19 in Fig. l angegebenen Art zugeführt ; in Fig. 2 ist eine geeignete Schaltung angegeben.
Die Signalinformation wird derart übertragen, dass die sogenannte (R-Y)-Komponente gewöhnlich mit einer Amplitude von etwa 0, 877 der Helligkeitsinformation und die sogenannten (B-Y)-Signale mit einer Amplitude von etwa 0, 493 der Helligkeitsinformation übertragen werden. Der Farbbetonungskreis kann als eine Farbsättigungssteuerung betrachtet werden, die den Farbunterschied gegenüber der Helligkeitsinformation erhöht, so dass die beiden Farbunterschiedsignale einen gleichen Koeffizienten haben.
Der Betonungskreis 19 enthält eine Verstärkerröhre 75, der die Videomodulationssignale bei der Ein. gangsklemme 76 zugeführt und an die Steuerelektrode 77 über den Koppelkondensator 78 angelegt werden. Der Widerstand 79 zwischen der Steuerelektrode 77 und Erde 48 dient als Ableitwiderstand für die Röhre und der nicht entkoppelte Kathodenwiderstand 80, der vorzugsweise veränderlich ist, liefert die Röhrenvorspannung. Die an der Anode 81 auftretende Signalausgangsspannung wird über den üblichen Koppelkondensator 82 der Steuerelektrode 83 der Röhre 84 zugeführt, deren Ausgangsspannung dem Kathodenwiderstand 85 entnommen und den weiteren Stufen des Videoverstärkers über die Verbindung 86 zugeführt wird.
Die Anodenspannung für die Röhre 75 wird den Klemmen 87 über den Aufschaukelkreis entnommen, der aus der Induktivität 88 und dem dazu parallel gelegten Kondensator 89 besteht, der durch einen Widerstand 90 überbrückt ist. Dieser Aufschaukelkreis ist in Reihe zwischen der Anodenspannungsklemme 87 und der Anode 81 der Röhre über den Anodenwiderstand 91 geschaltet. Der Aufschaukelkreis mit der Induktivität 88 und dem Parallelkondensator 89 ist auf die Frequenz der Farbhilfsträger- welle abgestimmt, d. h. auf 3,58 MHz. Dies ist in der Kurve von Fig. 3 angegeben, wobei unter üblichen Verhältnissen und bei Abwesenheit des Aufschaukelkreises die Verstärkung bei höherer Frequenz geneigt ist gemäss der gestrichelten Linie der Kurve herabzusinken, wobei die Impedanz Z als Funktion der Frequenz f aufgetragen ist.
Bei Anwesenheit des Aufschaukelkreises in Reihe mit der Anodenspannungsquelle. für die Röhre 75 kann das Ansprechen des Kreises auf die Farbhilfsträgerwelle durch die volle Linie der Kurve der Fig. 3 in dem Gebiet der Farbhilfsträgerwelle von 3, 58 MHz angegeben werden,
Es ist ein zweiter abgestimmter Kreis vorgesehen, der die Induktivität 92 enthält, die durch den Kondensator 93 und einen Widerstand 94 überbrückt und mit der Induktivität des Aufschaukelkreises aus
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Gründen gekoppeltVorspannung des Gitters 127 der Röhre 113 ist gleich Erdpotential, aber in Anwesenheit eines Stromes durch die Röhre 122 steuert die Spannung über dem Gitterableitwiderstand 125 die Röhre 113, deren Ausgangsspannung dem Verstärker 59 zugeführt wird.
Die Ausgangsspannung des Verstärkers 59 besteht somit aus einer Reihe von Farbbezugsimpulsen mit
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Diese Farbbezugsimpulse werden als Vergleichsspannung dem Phasendetektor 61 zugeführt, dem ausserdem eine im Oszillator 49 erzeugte und im Verstärker 132 verstärkte Farbhilfsträgerwelle zugeführt wird, so dass der Verstärker 61 eine Spannung liefert, welche die Reaktanzröhre 63 steuert, welche die Frequenz des Oszillators 49 nachregelt, so dass die im Verstärker 132 verstärkte Spannung die richtige, gewünschte Phase gegenüber dem Farbbezugssignal besitzt. Diese Spannung tritt an den Klemmen 133 und 133'auf, von denen sie auf bekannte Weise (Fig. l) einer Induktivität 135 zugeführt wird, die durch eine Wicklung auf einem Kern 136, z.
B. eine thoroidale Spule, gebildet. wird, die mit der Primärwicklung 137 gekoppelt ist, die über die Leitungen 138 und 138'von der Farbumschaltvorrichtung erregt wird.
Die Verbindung der interliniierten Gruppen linearer Leiter 39 und 40 des Farbsteuergitters zum Empfangen vonHochfrequenzschwingungen durch eine thoroidaleSpule ist bekannt. Es wird angenommen, dass die Verbindungswickiung der Transformatorspule nrt der Kapazität zwischen den linearen Leitern mit einer Frequenz schwingt, die der del Farbhilfsträgerwellc entspricht, die von dem Oszillator 49 geliefert wird.
Es ist vorstehend bereits bemerkt, dass die übertragene Farbinformation als ein sich durch 3600 drehender Vektor mit der Frequenz der Farbhilisträgerwelle betrachtet werden kann, welcher Vektor eine solche Phase hat, dass (B-Y) einen Phasenunterschied von 1800 gegenüber der Farbreferenzhat (s. z. B.
Fig. 9 und 7). Es ist bereits darauf hingewiesen, dass, da das Elektronenbündel 33 in der Röhre 25 zum Leuchtschirm 35 unter der Steuerung des Potentialunterschiedes zwischen den linearen Leitern39 und 40 in Schwingung versetzt wird, das Bündel gewöhnlich zweimal in jeder Periode den gegenüber den Öffnungen zwischen benachbarten linearen Leitern zentriert liegenden Leuchtstreifen passiert. Um die gewünschte Farbwiedergabe zu erzielen, muss erfindungsgemäss die Abtastung während eines dieser Durchgänge unterdrückt werden. Diese Unterdrückung ergibt sich mittels eines Steuerimpulses der einfachheitshalber ein Unterdrückungsimpuls genannt wird, der einer der Elektroden der Elektronenspritze der Röhre zugeführt werden kann, um während der gewählten Periode das Auftreffen des Elektronenbündels zu verhüten.
Beispielsweise wird die dazu angewandte Schaltung schematisch durch den Unterdrückungsimpulsgenerator der Fig. 5 dargestellt.
Nach Fig. 5 der Zeichnung wird die Frequenz der Farbhilfsträgerwelle, nach etwaiger Verstärkung, an dem Ausgang der Farbumschaltvorrichtung (s. Fig. l), über den Leiter 69, durch einen Koppeltransformator 141 mit der abgestimmten Primärwicklung 142 und der Sekundärwicklung 143 der Eingangs- oder Steuerelektrode 144 einer Koppelröhre 145 zugeführt. Die Primärwicklung 142 des Transformators 141 wird auf geeignete Weise duich einen Kondensator 143 abgestimmt und die Induktivität der Primärwicklung 142 und die Kapazität des Kondensators 146 schwingen mit der Frequenz der Farbhilfsträgeiwelle von 3, 58 MHz. Die Röhre 145 empfängt die Anodenspannung von einer Klemme 147 üDer den Leiter 148.
Die Ausgangsspannung der Koppelröhre 145 wird als Kathodenausgangsspannung der Kathode 149 entnommen und über denLeiterl50 der Verzögerungsleitung 155 zugeführt, die mehrere Induktivitäten 156,157, 158 usw. enthält. Der Leiter 150 ist über die Klemme 167 mit dem Teil 156 verbunden und der letzte Teil 160 wird über die Klemme 16 & und den Widerstand 161 mit Erde 48 verbundeno Auf diese Weise bildet die Verzögerungsleitung den Gleichstromweg für die Röhre 145. Die Verzögerungsleitung enthält die üblichen Kapazitäten 163,164, 165 usw., durch welche die Induktivitäten 156, 157,158 usw. mit Erde verbunden sind.
Es wird angenommen, dass eine Verzögerung zwischen dem Punkt 167, mit dem die Kathode der Röhre 145 verbunden ist, und der Klemme 168 erhalten werden kann, welche Verzögerung 360 bei der Frequenz der Farbhilfsträgerwelle "on 3,58 MHz beträgt. Mittels eines bekannten, in Form eines drehbaren Kontaktes 169 angegebenen Schiebekontaktes kann nach Vahl jeder der Kontaktpunkte 170 angeschlossen werden, so dass jede gewünschte Phasenverzögerung der Farbhilfsträgerwellenfrequenz über die Koppelröhre 145 auf die Verzögerungsleitung aufgedrückt werden kann.
Die gewählte verzögerte Phase dieser Farbhilfsträgerwelle entsprechend der Stellung des Drehkontaktes 169 an den Kontaktpunkten 170 wird über den Leiter 171 und den Koppelkondensator 172 auf eine Steuerelektrode 173 der Verstärkerröhre 174 übertragen. Die Vorspannung der Verstärkerrühre erhält man über den Kathodenwiderstand 175, der für hche Frequenzen mittels des Kondensators 176 entkoppelt ist. Die Anodenspannung der Röhre 174 stammt von der Klemme 147 über den abgestimmten Kreis 176, der aus der Induktivität 177 und dem Kondensator 178 besteht und die als Anodenimpedanz der Röhre wirk-
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sam ist.
Der Kreis 176 wird auch auf die Frequenz der Farbhilfsträgerwelle abgestimmt und führt eine Aufschaukelung der Ausgangsspannung der Röhre 174 herbei, insbesondere bei der erwähnten Frequenz.
Die verstärkte Farbhilfsträ6erwelle, die gegenüber der Phase der Farbreferenz durch die Verzögerungsleitung 155 bis zum gewünschten Ausmass verzögert worden ist, wird dann der Steuerelektrode 180 einer Austaströhre 181 über das Netzwerk des Kondensators 182 und der Spule 183 zugeführt. Die Vorspannung zur Steuerung des Austastpegels, d. h. des Pegels, auf dem die Röhre 181 Strom führt, so dass ein Schwellwert für die Eingangsspannung mit der Frequenz der Farbhilfsträgerwelle erhalten wird, wird durch eine Verbindung mit der Klemme 185 erhalten. Dieser Vorspannungspegel ist vorzugsweise einstellbar.
Nur während jenes Teiles der Eingangsspannung, die durch die Kurve des Eingangssignals an der Steuerelektrode 180 angegeben ist, in dem die eine Amplitude grösser als die veränderliche, durch die gestrichelte Linie angegebene Vorspannung hat, kann'die Röhre 18J Strom führen. Dies ist durch den schraffierten Teil oberhalb des angegebenen Schv. ellwertes angedeutet. Die Röhre 181 empfängt ihre.
Anodenspannung auch von der Klemme 147 über den Leiter 187 und den Anodenwiderstand 188 und die Primärwicklung 189 eines Transformators 190, der weiter unten beschrieben wird. Die der Anode 191 entnommene Ausgangsspannung der Röhre 181 wird über die Verbindung 192. einer Steuerelektrode, z. B. der Elektrode 29 der Bildwiedergaberöhre 25 zugeführt. Es sei bemerkt, dass, wenn die Röhre 181 während des schraffierten Teiles der angelegten Spannung Strom führt, die Polarität des entstandenen Impulses an dem Leiter 192 negativ sein wird und beim Anlegen an z. B. die Steuerelektrode 29 der Röhre 25 führt dieser Impuls die Unterdrückung des erzeugten Elektronenbündels 33 in jedem gewünschten Augenblick während der Abtastung einer Zeile herbei.
Wenn das Bündel der Elektronenstrahlröhre durch Steuerung der Kathode unterdrückt werden soll, kann das Potential der Kathode während einer kurzen Zeit dadurch erhöht werden, dass die Spannung der Sekundärwicklung 193 des Transformators 190 über die Leiter 194 und 194'deIE KathocÌenkreis der Elektronenstrahlröhre 25 zugeführt wird. Die Verbindungen können vertauscht werden ; man kann eine oder die andere anwenden, in Abhängigkeit von einer optimalen Wirkung, mittels geeigneter Schaltmittel (nicht dargestellt).
Fig. 5 dient zur Veranschaulichung der Tatsache, dass die Videosignale (die sowohl Farb- als auch Helligkeitsinformationen enthalten) stets einer einzigen Steuerelektrode der Bildwiedergaberöhre 25 zu- geführt werden können, wobei die Auftreffstelle des Abtastbündels 33 durcti die Ausgangsspannung der Farbumschaltvorrichtung und des Verstärkers, welche Spannung über den Transformator 136 zugeführt wird, bedingt wird, so dass die Bahn des Abtastbündels derart umgewandelt wird, dass während jeder Periode der über den Transformator 136 zugeführten Spannung jeder Leuchtstreifen nur einmal abgetastet wird, um jede der drei Farbkomponenten wiederzugeben.
Dies wird mittels der Unterdrückungsimpulse erzielt, die über den Leiter 192 oder über die Leiter 194'und 194 der Wiedergaberöhre zugeführt werden. Die Phase dieser'Impulse gegenüber dem den interliniierten Leitern zugeführten Signal ist derart, dass das Elektronenbündel unterdrückt wird, wenn das Bündel zum-zweiten Male in einer Periode auf den Leuchtstreifen fokussiert wird, der elektro-optisch zentral unterhalb der Öffnung zwischen zwei benachbarten Leitern 39 und 40 liegt. Diese Wirkungsweise wird in den Diagrammen der Fig. 8 und 9 angegeben, die weiter unten näher erläutert'werden.
Es wird zunächst auf die schematisch dargestellte Schaltung der Fig. 6 hingewiesen, die als ein vereinfachtes Blockschaltbild der bisher beschriebenen Anordnung zu betrachten ist. Das Schaltbild ist eil. l- facher als das derFig. 1. Fig. 6 zeigt ausserdem das Ausgangssignal des Videodetektors und Verstärkers 17, das über den Leiter 195 einer üblichen Schaltung zum Erzielen einer Betonung einer der Farbkomponenten gegenüber einer andern zugeführt wird.
Unter Bezugnahme auf die schematische Zeichnung der Fig. 7, die ein polares KoordinaLendiagramm derNTSC-Farbenreihe angibt, wird es einleuchten, dass wenn das sogenannte (B-Y)-Signal mit einem Phasenunterschied von 1800 gegenüber dem Farbbezugssignal und das (R-Y)-Signal mit einem Phasenunterschied von-90 gegenüber dem Anfang des Farbbezugssignals ausgesandt wird, eine Steuerung erhalten werden kann, durch welche nach Wahl !. ine der Farbkomponenten gegenüber einer andern betont und verstärkt werden kann, z. B. zur Verbesserung der Farbtreuheit.
Zu diesem Zweck wird das Eingangssignal, das dem Videoverstärker 21 zugeführt werden muss, über einen sogenannten (B-Y)-Korrektionskreis 196 zugeführt. Diese Korrektionsschaltung bildet den Gegenstand einer andern Erfindung von Jerome M. Rosenberg (österr. Patentschrift Nr. 202607 - A 3812/57), welche Erfindung hier nicht weiter beschrieben wird. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass das Eingangssignal des Korrektionskreises 196, wie angegeben, einer der Steuerelektroden einer geeigneten Verstärkerröhre zugeführt wird und einer zweiten Steuerelektrode derselben Röhre wird eine Signalspannung mit geeigneter Frequenz als veränderliche Vorspannung zugeführt.
Diese veränderliche Vorspannung wird, wie
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weiter unten näher erläutert wird, die Vorrichtung 196 als elliptischen Verstärker arbeiten lassen.
Da es im allgemeinen erwünscht ist, einederFarbkomponenten, z. B. die (B-Y)-Komponente gegenüber der andern Komponente zu betonen, d. h. gegenüber der (R-Y)-Komponente, und da esklarist. dass jede dieser
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te mit der Doppelfrequenz der Farbhilfsträgerwelle durchgeführt werden muss, welche Doppelfrequenz in diesem Falle 7,16 MHz beträgt. Zum Erzielen dieser Frequenz wird die erzeugte Farbbezugsfrequenz, die der Fre- quenz der vom Oszillator 49 erzeugtenFarbhilfsträgerwelleentsprichtunddievonderFarbumschaltvorrich- tung 51 geliefert wird, auch über einen Leiter 201 einer Verzögerungsleitung 203 bekannter Art zugeführt.
Die Verzögerungsleitung 2U3 kann die Ausgangsspannung über dem Leiter 204 gegenüber der erzeugten Phase der Farbhilfsträgerwelle über einen gewünschten Winkel, gewöhnlich um 900 verzögern ; dieser Wert wird nur beispielsweise angegeben. Auf diese Weise erreichen die Frequenz der Farbhilfsträgerwelle und die Doppelfrequenz gleichzeitig den höchsten Amplituden-und Scheitelwert. Die verzögerte Frequenz am Leiter 204 wird als Eingangssignal einem Frequenzverdoppler für die Farbhilfsträgerwelle 205 zugeführt. Diese Vorrichtung ist nur schematisch dargestellt, da Frequenzverdoppler bekannt sind und in verschiedenen Formen vorkommen. Gewünschtenfalls kann diese Vorrichtung mit einem Resonanzkreis versehen werden, der auf die Doppelfrequenz der eintreffenden Anregungsspannung abgestimmt ist.
Die Ausgangsspannung muss jedoch bei jeder Ausführungsform eine Frequenz von 7, 16 MHz haben, d. h. den Doppelwert der Eingangsspannung von 3,58 MHz, welche Ausgangsspannung über dem Leiter 207 auftritt und einer Steuerelektrode einer Verstärkerröhre des Korrektionskreises 196 zugeführt wird. Diese Steuerspannung, die also mit der Doppelfrequenz der Farbreferenz auftritt, hat im allgemeinen eine Sinusform und wirkt bei Zuführung als Vorspannung zu-dem Kgrrektionskreis mit der üblichen Vorspannung zusammen und vermehrt oder verringert periodisch den Verstärkungspegel, so dass der Pegel des Korrektionskreises 196 periodisch geändert wird.
Die Ausgangsspanrung-des Korrektionskreises 196 (angenommen, dass die (B-Y)-Kompo- nente des Signals betont werden soll) wird dann dem Farbbetonungskreis 19 zugeführt, der bereits vorstehend beschrieben ist.
Um die Doppelfrequenz von 7, 16 MHz zu beseitigen, die dem Korrektionskreis 196 zugeführt wurde, wird ein Kreis aus der Reihenschaltung einer Induktivität 209 und eines Kondensators 210, der mit Erde 48 verbunden ist, zum Überbrücken des Farbbetonungskreises 19 vorgesehen. Die Reihenschaltung
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gang der Vorrichtung 19 entfernt werden kann. Dies ist gewöhnlich erwünscht, trotz der Tatsache, dass der Videoverstärker 21 üblicherweise eine Tiefpasskennlinie hat, deren höchste Frequenz wesentlich von der Doppelfrequenz der Farbhilfsträgerwelle verschiedeh ist. Neben den verschiedenen Leitern und Einzeltei len der Fig.'6 sind verschiedene Wellenformen in Kreisen als Beispiel angegeben.
Diese Wellenformen stellen Wellen, dar, die auf dem Schirm eines Oszillographen sichtbar gemacht werden können, der den Augenblickswert der Welle angibt. Diese Formen sollen nur als Beispiele betrachtet werden und iienen nur zur Verdeutlichung der Erläuterung.
Das polare Koordinatendiagramm der Fig. 7 zeigt die Richtung und Grösse des sich drehenden Vektors in dem Dreifarbensystem für die spektralen und die nicht spektralen Farbkomponenten. Beidiesem Diagramm wird angenommen, dass das sogenannte (B-Y)-Signal bei einem Bezugswinkel mit einem Phasenunterschied von 1800 gegenüber der Phase des Farbbezugssignalo erzeugt wird. Das -Signal kann durch eine Verzögerung von 90 gegenüber dem Farbbezugssignal unterschieden werden. Die erste Farbe rot, wird bei einem Winkel von etwa 103, 4 von dem. (B-Y) her auftreten, wenn der Vektor sich gegen die Uhrzeiger dreht. Bei dem betreffenden Bezugswinkel wird der Winkel durch Berechnung in einer Richtung gegen die Uhrzeigerrichtung von der (B-Y)-Lage her bestimmt.
Die Phase des Bezugssignals für die Farbsynchronisierang und die Phase der erzeugten Farbhilfsträgerwelle auf der Empfangsseite sind dann 0 0 in dem Augenblick, in dem der Vektor einen Phasenunterschied von 1800 gegenüber (B-Y) hat, was der Angabe- (B-Y) entspricht.
Die verschiedenen Farben z. B. rot, gelb, grün, cyan und blau, die spektrale Farben bilden, sind an ihren betreffenden Stellen mit Bezugszeichen R, Y, G, G und B bezeichnet. Die nicht spektrale Farbe magenta, die eine Kombination von rot und blau bildet, ist in dem Viereck zwischen (B-Y) und (R-Y) mit einem Phasenunterschied von etwa 60, 80 gegenüber der (B-Y)-Stelle und mit dem Zeichen M angegeben, Die verschiedenen Verhältnisse der Signale einander gegenüber sind in-einer Amplitudenbeziehung in dem Diagramm angedeutet. In diesem Diagramm beziehen sich die Bezeichnungen auf Farbbänder eines Musters für eine Farbensättigung von 100 lo. Die Lage des Vektors gegenüber der 0 -Lage, d. h. gegenüber der (B-Y)-Lage, gibt den Farbenton und die Amplitude gibt die Sättigung an.
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Wenn angenommen wird, dass die verschiedenen Farbunterschiedssignale numerische Koeffizienteneinheiten haben und dann den Helligkeitssignalen zugeordnet werden, entsteht bekanntlich die nachfolgende Beziehung :
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Auf diese Weise erhält man ein aus drei abwechselnden Polen bestehendes rot-blau-grün-Signal.
Bei einer Bildwiedergaberöhre bekannter Art nach Fig. 1 bei der Röhre 25, mit einer einzigen Elektronenspritze, wobei eine sinusförmige Farbselektionsspannung verwendet wird, erhält man eine Farbselektion in einer aus vier Polen bestehenden Reihe. Dies ist aus Fig. 8 ersichtlich, in der die Leuchtstreifen für die Farben rot (R), blau (B) und grün (G) angegeben sind mit der Richtung des Durchschnittes nach allgemeinem Farbenangaben. Die Räume zwischen der benachbarten Streifen können keine einzige Farbe ausstrahlen.
Das Fehlen einer Farbe in den erwähnten Augenblicken kann entweder durch Abwesenheit eines Leuchtstoffes zwischen benachbarten Streifen oder durch streifenförmige Schichten entstehen, welche die Elektronen des Bündels nicht durchlassen und zwischen benachbarten. Streifen vorgesehen sind. Fig. 8 zeigt eine solche Oberfläche in Form nicht schraffierter Oberflächen, die kein Licht ausstrahlen ;"rot" (R), "blau" (B), "grün" (G) bezeichnen diejenigen Leuchtstreifen, die in den betreffenden Farben aufleuchten.
In Fig. 8 bezeichnet der Kreis auf dem Streifen für blaues Licht schematisch den Abtastpunkt des Elektronenbündels beim Auftreffen auf dem Schirm und den darauf vorgesehenen Schichten. Die Bahn, längs der das auffallende biektronenbündel gegenüber jeder Dreifarbengruppe bei der Farbumschaltung nach den Fig. l und 4 schwingt, wird durch, die Spannungswelle bedingt, die über den Transformator 136 und die Leiter41 und 42 den interliniierten Leitern 39 und 40 zugeführt wird. Diese Spannung verschiebt die Auftreffstelle des Elektronenbündels gegenüber jeder Dreifarbengruppe in Form einer Sinuswelle nach Fig. 8.
Die Linie oder die fortlaufende lineare Belegung des Elektronenbündels über die Schirmfläche ist durch den Pfeil unterhalb der Figur angedeutet. Aus Fig. 8 ist ohne weiteres ersichtlich, dass die Zeit einer Farbumscha1tperiode sich mit der Zeit deckt, die für die Farbsignale nach Fig. 7 erforderlich ist, um alle möglichen Augenblickswerte zu durchlaufen. Wenn die Phase der Farbumschaltung derart ist, dass die Farbinformation 00 (Referenz (B-Y)) nach Fig. 8 hat, wird der blaue Leuchtstreifen von dem erzeugten Elektronenbündel getroffen und aktiviert. Wenn darauf die Farbinformation die weiteren Werte durchläuft, d. h. wenn der Farbvektor sich dreht, werden die andern Leuchtstreifen selektiert, während das Bündel sich über die Streifen bewegt und in der 900 Lage z. B. rotes Licht erzeugt.
Darauf passiert das Bündel weiter die Streifen und erzeugt blaues Licht in der 1800 Lage und darauf den grünen Streifen in der 2700 Lage, wobei selbstverständlich angenommen wird, dass ein Streifen zur Erzeugung von blauem Licht zentral in bezug auf die Streifen zur Erzeugung des roten und grünen Lichtes liegt.
Es sei in dieser Beziehung noch auf Fig. 9 hingewiesen. Aus Fig. 8 ist durchaus ersichtlich, dass das Abtastbündel während jeder Schwingungsperiode und in Abwesenheit einer Steuerung durch die Schaltung nach Fig. 5, zweimal in jeder Periode einen Leuchtstreifen abtasten würde, um Licht in einer der Farben z. B. blau zu erzeugen. Um diese Schwierigkeit und einen Zustand zu vermeiden, in dem unrichtige Farbwiedergabe auftreten würde, wenn die Lage des rotierenden Vektors in dem Gebiet von etwa 1670 gegen die Uhrzeigerrichtung von der (B-Y) Lage her blaues Licht erzeugen würde, muss die Einwirkung
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tiert, das Elektronenbündel 33 in der Bildwiedergaberöhre 25 bei dem Winkel unterdrückt, der zwischen den unterbrochenen Linien der Fig. 9 angegeben ist.
Dementsprechend wird während der Abtastperiode von etwa 1600 von der (B-Y) Lage her bis zu etwa 200 nach der (B-Y)-Lage das Elektronenbündel 33 unterdrückt. Diese Unterdrückung erhält man mittels des erzeugten Unterdrückungsimpulses gemäss dem Blockschaltbild nach Fig. 1 und der Schaltung nach Fig. 5. In Fig. 8 gibt die unterbrochene Linie auf der Sinuswellenbahn an, wann der Leuchtstreifen aktiviert wird, während das Elektronenbündel zwischen 1600 und 1800 unterdrückt ist.
In der andern Winkellage des sich drehenden Vektors nach den Fig. 8 und 9 ist die Farbwiedergabe bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung derart, dass während des Überganges über den
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zentralen Leuchtstreifen der Dreifarbengruppe nach dem Übergang über den roten Streifen und unmittelbar vor dem Übergang über den grünen Streifen kein Bild wiedergegeben wird. Es ist ausserdem ersichtlich, dass bei Anwendung der Erfindung bei einem Schirm mit dem blauen Streifen in der Mittellage diese Reihenfolge nur als Beispiel zu fassen ist, um anzugeben, dass die Abtastzeit für die grünen Leuchtstreifen vollständig zum Erzielen einer grösseren Helligkeit benutzt werden kann.
Gewünschtenfalls kaun die Ref. : renzphase selbstverständlich durch die Einstellung der Phase der Farbumschaltung mittels der Potentiale auf den linearen Leitern der Gruppen 39 und 40 gesteuert werden und ausserdem kann die Phase des Unterdrückungsimpulses der Vorrichtung 70 mit der gewünschten Unterdrückung des zweiten Überganges über den zentralen Leuchtstreifen der Gruppe in Übereinstimmung gebracht werden.
Fig. 10a - g zeigen die Zusammensetzung jeder gewünschten Farbe des von dem Bündel abgetasteten Leuchtstreifens. Einfachheitshalber werden in dem in die Fig. 10a - g aufgeteilten Muster die Leuchtstreifen mit R, B und G bezeichnet. Die Streifen ohne Bezeichnung zwischen den Streifen zur Wiedergabe von Farben sind nicht imstande, irgendeine Farbe zu erzeugen ; sie stellen z. 3. die Räume zwischen benachbarten bezeichneten Streifen dar, z. B. die nicht schraffierten Räum e in Fig. 8. Es sei bemerkt, dass in der Praxis die Streifenbreiten gewöhnlich nicht gleich sind. Bei einer bestimmten Röhrenart sind die äusseren Streifen jeder Gruppe etwa 50 % breiter als die mittleren Streifen.
Die Breite der Streifen auf dem Schirm wird in verschiedenen Zeitspannen durchlaufen in Abhängig- keit von der dem Farbsteuergitter zugeführten, sinusförmigen Spannung, was deutlich aus Fig. 8 hervorgeht. Bei Betrachtung der Fig. 10a für die Wiedergabe von grünem Licht und der Diagramme der Fig. 7, 8 und 9 und angenommen, dass die Farbbetonungsschaltung nach den Fig.
1, 2 und 6 die Farbinformationssignale in einem Verhältnis von 1, 3"zu dem Empfangswert erhöht und unter Berücksichtigung der 1 atsache, dass bei einer Elektronenstrahlröhre die Beziehung zwischen dem Bündelstrom und der angelegten Modulationsspannung durch einen Faktor mit einer Potenz von etwa 2,2 angegeben wird, ist es ersichtlich, dass der Bündelstrom bei 100 % gesättigtem Rot gleich 1, 393 mal dem Einheitsstrom für weisses Licht ist, was durch die Kurve der Fig. l0a angedeutet ist. Die Werte sind gewisssermassen subjektiv und es soll berücksichtigt werden, dass während ein Stromwert an einem bestimmter. Punkt in bezug auf einen Leuchtstreifen angegeben ist, die Wirkung relativ und das Licht bei jedem Winkel am Streifen gleich ist.
Dies ist weiter auf die Tatsache gegründet, dass der Strom für weiss eine Einheitsintensität hat, wenn das Abtastbündel die Leuchtstreifen durchläuft, um Licht in jeder der Farben rot, blau und grün zu erzeu- gen. Aus der Kurve der Fig. 10a geht auch hervor, dass die maximale Bündelintensität bei etwa 103, 40 in bezug auf die (B-Y)-Lage bei 00 erreicht wird. Das Abtastbündel wird von dem Unterdrückungsimpuls während seines Überganges über den blauen Leuchtstreifen in dem Gebiet zwischen 1620 und 1980 unterdrückt, d. h. 180 vor bis 18 nach der (B-Y)-Lage oder Farbbezugslage.
Es zeigt sich jedoch auch, dass das Signal dennoch einen kleinen Prozentsatz des blauen Lichtes enthält, was beispielsweise in dem Gebiet VOlL etwa 100 bis 180 angegeben ist. Der Pegel ist jedoch so niedrig, dass die Einwirkung des Blau auf das Rot vernachlässigbar ist.
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lObnenTeil und den blauen Leuchtstreifen während eines kleinen Teiles der Zeit passieren infolge der Beziehung zwischen dem rotierenden Vektor und den Leuchtstreifen. Infolgedessen werden die Farben nicht wesentlich gestört, da der Pegel äusserst niedrig ist.
Bei Betrachtung dgr Kurve der Fig. 10f, wobei gelbes Licht ausgestrahlt wird, zeigt es sich, dass gelb, das aus den primären Farben rot und grün entsteht, eine maximale Bündelintensität von 2, 498 gegenüber der Einheit für rot, blau und grün zum Erzielen von weissem Licht erreicht.
Gleichzeitig erreicht das Abtastbündel eine Winkellage durch die Ablenkung, die sich mit 167, 10 gegenüber der (B-Y)-Lage deckt und dass das Bündel dann bereits von dem Unterdrückungsimpuls der Vorrichtung 70 unterdrückt ist, was bei der Fig. lOf durch den Übergang der Kurve über eine schraffierte Fläche "B" angegeben ist. Gelb wird jedoch während der Periode erzeugt, in der das Bündel die roten und grünen Leuchtstreifen durchläuft und die relativen Intensitäten des roten und grünen Lichtes sind durch die Gebiete unterhalb der Kurve angedeutet.
Da das Abtastbündel, das schematisch durch die nahezu sinusförmige Kurve der Fig. 10f angegeben wird, die verschiedenen Leuchtstreifen der Grupper durchläuft, wird es sich zeigen, dass der Bündelstrom,
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(beim Übergang. ist die Oberfläche unterhalb der Kurve für den Übergang über das rote Gebiet grösser als die Oberfläche unterhalb der Kurve für den Übergang über den grünen Leuchtstreifen. Da der Übergang des Abtastbündels über den blauen Leuchtstreifen von 1620 bis 1980 durch den Unterdrückungsimpuls unterdrückt ist und da
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Lichtpegelentsteht, ergibt sich eine gewisse Farbenmischung, da das Rot über das Grün vorherrscht.
In diesem Gebiet, wo ein reines, gesondertes Gelb erwünscht ist, hat das tatsächlich auftretende Gelb eine hohe Rotlichtintensität, während man den Eindruck bekommt, dass eine etwas ungesättigte Farbe infoge eines niedrigen Blaupegels auftritt.
An Hand der Fig. llf und der dabei gegebenen Auseinandersetzung ist ersichtlich, auf welche Weise diese Farbenunreinheit korrigiert werden kann ; in bezug auf die Farbwiedergabe nach Fig. 10f muss jedoch angenommen werden, dass die Farbwiedergabe genügt, dass jedoch keine subjektiv reine Wiedergabe von Gelb erhalten wird, die bei der Verbesserung nach Fig. llf möglich ist.
Der Zustand nachFig. 10f lässt sich durch Einstellung der relativen Phase des Abtastbündels gegenüber der Auftreffstelle an denLeuchtstreifen korrigieren und ausserdem dadurch, dass derPegel des (B-Y)-Signals gegenüber dem (R-Y)-Signal betont wird, was an Hand der Fig. 6 erläutert wurde, Dies ist durch die Kurven der Fig. lla-f angedeutet, wobei die Teile a - f dieselben Farben darstellen wie de Teile a - f von Fig. 10a bis f, d. h. rot, grim, blau, cyan, magenta und gelb.
Bei Anwendung der (E-Y)-Korrektion, wodurch die Werte der (B-Y)-Signale gegenüber den (R-Y)und Y-Signalen erhöht werden, entsteht die Kurve der Fig. llf, aus der ersichtlich ist, dass der Bündelstrom die Intensität 8, 392 gegenüber der Weisslichteinheit bei 1760 erreicht. Dies tritt auf in einem Gebiet, in dem das Abtastbündel normal den blauen Leuchtstreifen abtastet, obgleich in diesem Augenblick das Abtastbündel tatsächlich unterdrückt ist.
Wenn das Bündel über die roten und grünen Leuchtstreifen fährt, welche Farben zum Erzeugen von gelb erforderlich sind, wird es nicht mehr unterdrückt und erzeugt Licht in den zwei Farben, wobei die Oberflächen unterhalb der Kurven für die roten und grünen Lichtwerte nahezu einander gleich sind, so dass sine gelbere Farbe gegenüber gelb mit einem hohen Rotlichtprozentsatz nach Fig. 10f erzielt wird. Da der Bündelstrom in dem Gebiet von 342 bis 180, in dem der blaue Leuchtstreifen abgetastet wird, gleich Null ist, ist das Gelb gesättigt.
Beim Vergleich der Farbwiedergabe für rot nach der Kurve der Fig. lla mit der sogenannten (B-Y)Korrektion wird es einleuchten, dass, während die relative Stromintensität gegenüber der We1sse1nheit 1, 836 beträgt, dieser Scheitelwert bei einem Winkel von 124, 50 gegenüber (B-Y) bei 00 erreicht wird und dass die Oberfläche unterhalb der Kurve angibt, dass praktisch nur Licht erzeugt wird, wenn das Bündel über den roten Leuchtstreifen fährt.
Bei Betrachtung der grünen Farbe nach der Kurve jeder der Fig. l0b und llb ist ersichtlich, dass das Grün mit praktisch denselben Lichtwerten wiedergegeben werden kann. Gemäss dem Diagramm nach Fig. 10b wird das Grün in geringem Masse vom Licht des blauen und des roten Leuchtstreifens gestört. Dies hatte nur eine Verringerung der Sättigung der erzeugten Farbe zur Folge. Nach Einführung der Korrektion mittels der Vorrichtung 196 der Fig. 6 ergibt es sich, dass die Störung infolge des Blau praktisch unterdrückt wird. Ausserdem zeigt es sich (Fig. llb), dass der Scheitelwert des Signals dann bei etwa 2120 auf einem Pegel von 4,376 im Gegensatz zu dem der Fig. 10b auftritt.
Die geringe Farbenmischung infolge des erzeugten roten Lichtes, wodurch das von der Kombination rot und grün erzeugte Gelb entsteht, verringert nur in geringem Masse die Reinheit der gewünschten Farbe.
Aus den Kurven derFig. lOa-f ergibt es sich, dass eine Kombinationsfarbe, von der Cyan nach Kurve der Fig. 10d ein Beispiel bildet, einen grossen Teil grün, aber einen äusserst kleinen Teil blau enthält. Durch Einführung der Korrektion de' (B-Y)-Betonung nach Fig. 6 zeigt die analoge Kurve der Fig. lld, dass die dem Grün zugesetzte Menge blau wesentlich vergrössert wird. Aus Fig. l1d ergibt es sich ausserdem, dass der Bündelstrom einen niedrigeren Punkt in dem Zyklus erreicht, d. h. bei 304, 5 in linker Dreh-
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h.hältnis auf 3,29 gegenüber 2,669 in dem nicht korrigierten Zustand erhöht worden ist.
Es ist auch von Bedeutung, die Kurven zur Erzeugung des blauen Lichtes nach den Diagrammen der Fig. 10c mit denen der Fig. llc zu vergleichen. Es zeigt sich, dass bei der nicht korrigierten Wellenform der Fig. 10c, wobei der Bündelstrom beim Erreichen seines Scheitelwertes bei etwa 347, 10 gegenüber der (B-Y) = 00 Lage, einen Wert von nur 0, 479 gegenüber einem Einheitspegel hat, der üblicherweise für weiss erzeugt werden würde, was in Fig. 10g angegeben ist. Es sei hier bemerkt, dass während die Fläche unterhalb der Kurve in dem Gebiet des blauen Leuchtstreifens verhältnismässig gross ist, auch ein verhältnismässig grosses Gebiet unterhalb der Kurve beim Übergang des Bündels über den grünen Leuchtstreifen und auch ein ziemlich grosses Gebiet unterhalb der Kurve des roten Leuchtstreifens auftritt.
Das Vorherrschen
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von grün führt in die blauen Farben einen hohen Prozentsatz grün ein, wodurch himmeltlau entstehen kann mit z. B. einer grünlichen oder Cyannuance, wobei das Rot selbstverständlich mit dem Grün zu- sammenwirkt, so dass'die Sättigung des blauen Lichtes verringert wird. Dies ist zulässig, aber durch Kor-
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richtung nach Fig. 6 (s. die Kurve der Fig. llc), nimmt der Wert der Intensität des Bündels dessen Maximalwert bei 3560 liegt, auf etwa 3,789 im Vergleich mit der Einheit in dem Falle nach Fig. 10g für weisses Licht zu.
Infolgedessen ist die Fläche unterhalb der Kurve, bei der das Abtastbündel über einen blaue"Leuchtstreifen läuft, grösser als in dem Falle der Fig. 10c, während aus der Kurve von Fig. 11 c ausserdem ersichtlich ist, dass die Fläche unterhalb der Kurve, bei der das Bündel den grünen Leuchtstreifen durchläuft, nahezu gleich der Fläche unterhalb der Kurve ist, bei der das Bündel den roten Leuchtstreifen durchläuft. Die praktische Gleichheit zwischen dem auftretenden Licht zwischen den roten und grünen Streifen, während blau gewünscht ist, ist derart, dass die Sättigung des gewünschten Blaus nur wenig verringert wird ; infolge dieser praktischen Gleichheit in den Flächen unterhalb der Kurven für die roten und grünen Gebiete wird aber eine Farbenmischung verhütet.
Es ergibt sich ausserdem, dass sogar blau als eine natürliche Farbe an sich und als eine gesättigte Farbe erblickt wird, so dass die geringere Sättigung unter diesen Umständen gemäss der Kurve der Fig. 11c die allgemeine Zweckdienlichkeit der geschilderten Schaltung nicht beeinträchtigt.
Aus vorstehendem ist somit ersichtlich, dass die Steuerung auf verschiedene Weise durchgeführt werden kann, wobei die Vi : erfarbenreihp. in eine Dreifarbenreihe mittels Farbenbetonung und geeigneter Steuerung des Phasenunterschieds wischer dem wirklichen Übergang des Bündels über einen Streifen und dem Farbenvektor, der sich gegenüber der Farbhilfsträgerwelle dreht, umgewandelt wird.
Bei der vorstehenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung ist an erster Stelle die Abtastung des Leuchtschirms in der Zeilenrichtung längs einer Bahn in der Längsrichtung der Streifen betont. Bei diesem Abtastverfahren folgt das Bündel unter normalen Umständen bei Einführung der Nachablenkung, wooei das Abtastbündel über die Leuchtstreifen der Dreifarbengruppe mit der Frequenz der Farbhilfsträgerwelle bewegt wird, einer Bahn gegenüber den Leuchtstreifen, die annähernd der nach Fig. 8 entspricht.
Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Erfindung sich nicht auf Zeilenabtastung in der Längsrichtung der Leuchtstreifen beschränKt, da die Abtastung in der Zeilenrichtung längs einer Bahn senkrecht zur Längsrichtung der Streifen durchgeführt werden kann, wobei die Nachablenkung mit der Frequenz der Farbhilfsträgerwelle auf dieselbe Weise eingeführt wird. Infolge der Nachablenkung in der Bahn der Zeilenabtastung bei dem letztgenannten Verfahren verschiebt sich das auftreffende Bündel in der Richtung der Zeilenabtastung beim Erreichen des Schirmes annähernd in der Weise einer langsamen Bildverschiebung beim Übergang des Bündels von einer Öffnung auf die andere, um den gewünschten, selektierten Streifen in Abhängigkeit von der relativen Potentialänderung auf den Leitern des Farbsteuergitters zu treffen.
Gemäss demselben Grundsatz kain die Bahn der Zeilenabtastung auch unter einem Winkel auftreten, der von dem senkrechten Winkel abweicht und welche Bahn nicht parallel zu der Längsrichtung des Streifens liegt.
Ein wesentlicherFaktor ist der, dass die Amplitude der eingeführten Nachablenkschwingungen in ihren positiven und negativen Scheitelwerten genügt, um das Abtastbündel bei jedem Zyklus alle Streifen der Dreifarbengruppe abtasten zu lassen. Die Amplitude der Nachablenkung kann somit als grösser betrachtet werden als die Gesamtbreite von zwei Leuchtstreifen einer Dreifarbengruppe und nicht grösser als die Breite der Gesamtgruppe.
Auf welche Weise die Abtastung auch in der Zeilenrichtung durchgeführt wird, die Wirkung des modulierten Abtastbündels auf denLeuchtstreifen wird jedenfalls während der Zeitspanne unterdrückt, in der das Abtastbündel bei seiner Schwingung während jedes Zyklus mit der Frequenz der Farb hilfsträgerwelle einen der Streifen zum zweiten Male durchläuft, was selbstverständlich auftritt, wenn die Bündelschwingungen abwechselnd Nulldurchgänge passieren. Die Wirkung des Bündels auf dem Schirm wird über selektierte, elektrische Winkelabstände unterdrückt (s. z. B.
Fig. 9). Infolgedessen ändert sich das, was bei jeder Schwingungsperiode ohne gesonderte Steuerung des Bündels eine Farbwiedergabe der Farben a, b, c und b bilden würde in eine Farbwiedergabe während jeder Periode der Nachablenkung mit der Frequenz der Farbhilfsträgerwelle bei den Farben a, b und c, wobei a, b und c verschiedene Leuchtstreifen be- zeichnen, die beim Auftreffen des Abtastbündels zum Erzeugen von Licht in den verschiedenen Farbkomponenten einer Kombination von drei Farben erzeugen.
In dieser Hinsicht ist das System derart, dass viele andere Farbkombinationen und Nuancierungen erhältlich sind.
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