<Desc/Clms Page number 1>
Schaltungsanordnung in einem Farbfernsehempfänger
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung in einem Farbfemsehempfänger, der eine Bildröhre enthält, deren Bildschirm aus einer Anzahl von Gruppen Phosphorstreifen für die Wiedergabe der verschiedenen Farben und einem jeder Gruppe zugeordneten Indexstreifen, welcher sich parallel zu den Phosphorstreifen erstreckt, aufgebaut ist, und welche Bildröhre zugleich mit einem Elektronenbündel versehen ist, das durch das Videosignal moduliert wird, welches Signal zu diesem Zweck über eine erste Torschaltung einer Steuerelektrode der Bildröhre zugeführt wird, welche Torschaltung mittels rechteckiger Austastimpulse betätigt wird, und bei der die der gegenseitigen Durchverbindung der Indexstreifen entnommenen Indexsignale über eine zweite Torschaltung entnommen werden,
welche ebenfalls mittels der genannten Austastimpulse betätigt wird.
Eine solche Schaltungsanordnung ist in der USA-Patentschrift Nr. 2, 736, 764 beschrieben. In dieser Patentschrift wird einem Impulsgenerator eine rechteckige Impulsspannung mit einer Frequenz von 31 MHz entnommen, welche einer ersten Torschaltung zugeführt wird, über welche Schaltung das Videosignal einer Steuerelektrode der Bildröhre zugeführt wird. Während der einen Hälfte der Periode des rechteckigen Austastsignals wird die erste Torschaltung geöffnet und das Videosignal zur Modulierung des Elektronenbündels kann die genannte Steuerelektrode erreichen. Während der andern Hälfte der Periode des Austastsignals wird das genannte Tor geschlossen und das Videosignal kann die Steuerelektrode nicht erreichen.
Das rechteckige Austastsignal wird ebenfalls, aber in Gegenphase, einer zweiten Torschaltung zugeführt, welche mithin geschlossen ist, wenn das erste Tor geöffnet ist und umgekehrt. Die Indexsignale, welche der Durchverbindung der Indexstreifen entnommen werden, werden über diese zweite Torschaltung den Mischstufen zugeführt zur Umwandlung des empfangenen Videosignals in ein für die Wiedergabe des endgültigen Farbbildes in der Einbündelröhre geeignetes Signal.
Weil das zweite Tor geschlossen und das erste Tor geöffnet ist, wird verhütet, dass das Videosignal über die zweite Torschaltung die Mischschaltungen erreicht, so dass kein Übersprechen zwischen Videound Indexsignal auftreten kann. Umgekehrt ist das zweite Tor geöffnet, wenn das erste geschlossen ist, so dass nur das in der Bildröhre erzeugte Indexsignal, frei vom Videosignal, den Mischstufen weitergegeben werden kann. Es wird deutlich sein, dass bei diesem System dafür zu sorgen ist, dass tatsächlich das zweite Tor geöffnet ist, wenn das Elektronenbündel einen Indexstreifen abtastet, weil sonst gar kein Indexsignal erzeugt wird.
Hierüber wird in der genannten USA-Patentschrift nichts erwähnt, sondern es ist anzunehmen, dass, um dies zu erzielen, die Frequenz des Impulsgenerators, der das rechteckige Austastsignal erzeugt, hoch gewählt ist, nämlich 31 MHz, um dafür zu sorgen, dass doch immer das zweite Tor während eines oder mehrerer Teile der Zeit, während der das Elektronenbündel einen Indexstreifen abtastet, geöffnet ist.
Dies hat den Nachteil, dass erstens die Ausbeute der Indexstreifen nicht ausgenutzt wird und dass zweitens jetzt nur während der Hälfte der Zeit Videosignale weitergegeben werden. Der zweite Nachteil ist selbstverständlich, der erste lässt sich wie folgt erklären :
Das Signal der Indexstreifen wird bekanntlich dadurch erhalten, dass das darauffallende Elektronenbündel Sekundärelektronen auslöst, die sich von diesen Indexstreifen zu dem auf der Kegelwand angeord- neten Metallüberzug begeben. Man kann jetzt sogenannte gewöhnliche Sekundärelektronen erzeugen
<Desc/Clms Page number 2>
lassen, welche eine kleine Geschwindigkeit haben, oder ungewöhnliche oder reflektierte Sekundärelek- tronen aus diesem Material auslösen lassen, welche eine viel grössere Geschwindigkeit haben.
Die ersten haben den Vorteil, dass je primäres Elektron mehrere Sekundärelektronen ausgelöst werden, so dass das erzeugte Indexsignal eine grössere Amplitude hat als im Fall der reflektierten Elektronen, bei denen das auffallende Elektron reflektiert wird. Hingegen haben die reflektierten Elektronen eine viel grössere Geschwindigkeit als die gewöhnlichen Sekundärelektronen, so dass der Unterschied in der Laufzeit zwischen Elektronen, welche von den Indexstreifen an den Schirmrändern ausgelöst werden, und denen, die von Indexstreifen in der Mitte des Schirmes ausgelöst werden, grösser ist für den Fall der gewöhnlichen Sekundärelektronen als für den der reflektierten.
Je niedriger man die Frequenz des rechteckigen Austastsignals wählt, um so ldeiner wird der Gesamteinfluss von Laufzeitwirkung und Frequenzdifferenz zwischen Index-und Austastsignal sein und umso weniger wird man die gegenseitigen Abstände zwischen den Indexstreifen von den Rändern zur Mitte des Schirmes abnehmen lassen, um diesen Gesamteinfluss kompensieren zu können. Je niedriger ja die Frequenz des rechteckigen Austastsignals ist, desto kleiner ist die im entnommenen Indexsignal auftretende Phasendrehung, wenn das Elektronenbündel zur Mitte des Schirmes abgelenkt wird und umgekehrt.
Bei der Wahl einer derartigen niedrigen Frequenz ist es jedoch unbedingt notwendig, dass das Elektronenbündel auch tatsächlich einen Indexstreifen trifft, wenn die getastete erste Torschaltung das Videosignal hindert, das Elektronenbündel zu modulieren, und dass auch zugleich die zweite Torschaltung, die das Indexsignal durchlassen muss, geöffnet ist.
Durch die Wahl einer niedrigen Frequenz des Austastsignals kann man gewöhnliche Sekmdärelektro- nen zur Erzeugung des Indexsignals verwenden, so dass dann die Amplitude dieses Signals grösser sein kann als im Fall, in dem reflektierte Elektronen verwendet werden.
Ausserdem hat die Verwendung gewöhnlicher Sekundärelektronen den Vorteil, dass jetzt weiches Material für die Indexstreifen verwendet werden kann (denn bei Reflektierung soll hartes Material verwendet werden, damit die aufgeprallten Elektronen auch wirklich reflektiert werden), so dass der Schatten der Indexstreifen im wiedergegebenen Bild geringer ist in dem Fall, in dem gewöhnliche Sekundärelektronen verwendet werden, als wenn man reflektierte Elektronen verwendet.
Werden jedoch auch in dem Fall, in dem die Frequenz des Austastsignals niedrig ist, z. B. in der Grössenordnung von 7 MHz, die schnellen reflektierten Elektronen verwendet, so ist trotzdem die Ausbeute besser als bei Verwendung einer hohen Frequenz für dieses Signal, z. B. 31 MHz, wenn nur dafür gesorgt wird, dass die Modulierung des Elektronenbündels von kurz vor bis kurz nach dem Passieren eines Indexstreifens durch dieses Bündel beseitigt wird. Dies bedeutet, dass, wenn man sich mit einer gleichen Amplitude des Indexsignals bei Verwendung eines rechteckigen Tastsignals mit niedriger und hoher Frequenz begnügt, die Indexstreifen viel schmäler sein können bei der niedrigen als bei der hohen Frequenz, so dass die Zeit, in der Videosignale weitergegeben werden können, günstiger wird.
Ausserdem bleibt bei Verwendung der niedrigen Frequenz auch für die schnellen reflektierten Elektronen der Vorteil einer kleineren Phasendrehung im erzeugten Indexsignal beibehalten.
Ein zweiter Nachteil der Verwendung einer hohen Frequenz für das Austaststignal ist, dass auch die Bandbreite für jenen Teil der Schaltung, in dem die Indeximpulse erzeugt und verstärkt werden, gross sein muss. Da jedoch die Rauschkomponente einer solchen Schaltung direkt proportional zu der Wurzel aus der Bandbreite ist, und für'die Erhaltung einer grossen Bandbreite die Ausgangsimpedanz der verschiedenen Teile der Schaltung Mein sein soll, wird das Signal-Rauschverhältnis immer schlechter, wenn die Frequenz des Austastsignals und demzufolge diejenige des Indexsignals höher wird.
So soll z. B. der Belastungswiderstand, der zwischen der Durchverbindung der Indexstreifen und dem Metallüberzug auf der konischen Wand der Bildröhre geschaltet ist, klein sein für den Fall, dass eine gro- sse Bandbreite erforderlich ist. Dann soll jedoch, um noch ein angemessenes Signal-Rauschverhältnis zu verwirklichen, die Intensität des Elektronenbündels in den Momenten, da Indeximpulse erzeugt werden müssen, d. h. in den Momenten, in denen das Videosignal fehlt, gross sein. Ist der Oszillator, der das Austastsignal erzeugt, jedoch ein freilaufender Oszillator, so ist es völlig unbestimmt, ob das Elektronenbündel in den Momenten, da das Videosignal fehlt, auch wirklich einen Indexstreifen trifft.
Bei der hohen Frequenz war jedoch, wie oben beschrieben, für die Erzeugung eines Indeximpulses eine grosse Intensität des Bündels erforderlich, so dass, wenn das Bündel mit dieser Intensität nicht einen Indexstreifen, sondern einen Phosphorstreifen trifft (und die Möglichkeit dazu ist 50%, wenn ein Tastsignal mit hoher Frequenz und eine Einschaltdauer des Videosignals, die gleich der Ausschaltdauer ist, verwendet wird), unerwünschtes Hintergrundlicht erzeugt wird.
Der Schaltung nach der Erfindung liegt demzufolge die Erkenntnis zugrunde, dass die Frequenz
<Desc/Clms Page number 3>
des rechteckigen Austastsignals möglichst niedrig zu wählen ist und dass dann weitere Massnahmen zu treffen sind, um in den obenbeschriebenen Zeitpunkten die Videosignale vom Elektronenbündel zu entfernen und zugleich die mit ihrer Eingangsklemme mit der genannten Durchverbindung verbundene zweite Torschaltung zu öffnen.
Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die rechteckigen Austastimpulse die gleiche oder eine ein ganzes Vielfaches niedrigere Frequenz haben als die erzeugten Indexsignale, wenn ein nichtmoduliertes Elektronenbündel ununterbrochen in zwei Richtungen über dem Bildschirm abgelenkt wird, und wobei diese rechteckigen Austastimpulse von den Indexsignalen abgeleitet werden, die der genannten Durchverbindung entnommen sind.
Um eine möglichst gute Wirkung der Schaltung nach der Erfindung zu ermöglichen, ist eine weitere Ausführungsform dieser Schaltung dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer eines Austastimpulses länger ist als die Zeit, die für das Elektronenbündel erforderlich ist, um einen Indexstreifen abzutasten.
Dieser Tatsache liegt die Erkenntnis zugrunde, dass dann weniger hohe Anforderungen an die Flankensteilheit der Austastimpulse zu stellen sind. Das Videosignal soll ja nicht mehr das Elektronenbündel modulieren können und die zweite Torschaltung soll geöffnet sein, wenn das Elektronenbündel einen Indexstreifen abtastet. Da es nicht gut möglich ist, Impulse mit einer unendlichen Flankensteilheit zu erzeugen, wird es einige Zeit beanspruchen, ehe die Austastimpulse ihren Höchstwert, der erforderlich ist, um die beiden Torschaltungen zu betreiben, erreicht haben.
Indem man die Dauer der Austastimpulse länger macht als die Zeit, die für das Elektronenbündel erforderlich ist, um einen Indexstreifen abzutasten, hat man Zeit, das Videosignal auszuschalten und die zweite Torschaltung zu öffnen, ehe das Abtasten eines Indexstreifens anfängt, während man, nachdem der betreffende Indexstreifen abgetastet ist, wieder einen Augenblick Zeit hat, um das Videosignal einzuschalten und das zweite Tor zu schliessen.
Es sei noch bemerkt, dass eine solche Erkenntnis nicht aus der USA-Patentschrift Nr. 2, 736, 764 hervorgeht. Soll man in der in der genannten USA-Patentschrift beschriebenen Schaltung Übersprechen von Videosignal im Indexsignal zufolge der nichtlinearen Charakteristik der Bildröhre verhüten, so muss die Flankensteilheit der Austastimpulse unendlich sein. Dies ist bei einer Frequenz von 31 MHz noch schwerer zu verwirklichen als bei einer Frequenz von 7MHz.
Einige mögliche Ausführungsformen von Schaltungen nach der Erfindung und von einer in diesen Schaltungen verwendeten Bildröhre werden an Hand der Figuren beschrieben.
Fig. 1 stellt eine erste Ausführungsform dar, bei der die erforderlichen rechteckigen Austastimpulse mittels eines Regeloszillators erzeugt werden, Fig. 2 stellt eine zweite Ausführungsform dar, in der die erzeugten Indeximpulse zur Steuerung einer Kippschaltung verwendet werden, und Fig. 3 dient zur Erläuterung. In den Fig. 4 und 5 ist der in der verwendeten Bildröhre angeordnete Bildschirm gezeigt, wie dieser vorzugsweise ausgebildet werden soll, und Fig. 6 dient wieder zur Erläuterung.
In Fig. l ist 1 die Bildröhre, welche mit einer Kathode 2, einem Wehneltzylinder 3, einer Endanode 4 und einem Bildschirm 5 versehen ist, während die übrigen, für die Erfindung nicht wesentlichen Teile dieser Bildröhre nicht gezeigt sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Kathode 2 zur Erhaltung der erforderlichen negativen Vorspannung auf ein positives Potential gegen Erde gebracht und dem Wehneltzylinder 3 wird das Videosignal wie auch der hinzugefügte Austastimpuls zugeführt. Es wird deutlich sein, dass auch das Umgekehrte möglich ist, nämlich dass der Wehneltzylinder 3 eine feste negative Vorspannung hinsichtlich der Kathode 2 bekommt, und wobei der Kathode 2 das Videosignal mit umgekehrter Polarität zugeführt wird.
Das von der Kathode 2 emittierte Elektronenbündel wird durch die nicht gezeigte Beschleunigungsanode und die Endanode 4 beschleunigt und trifft den Bildschirm 5. Auf diesem Bildschirm sind, wie unten beschrieben, miteinander verbundene Indexstreifen mit hohem Sekundäremissionskoeffizienten angebracht, so dass jedesmal, wenn das Elektronenbündel einen Indexstreifen passiert, Sekundärelektronen (entweder gewöhnliche oder reflektierte) ausgelöst werden. Diese Elektronen gelangen zur Endanode 4, wodurch an dem zwischen der Durchverbindung der Indexstreifen 6 und der Endanode 4 angeordneten Widerstand 7 ein Impuls erzeugt und dem Verstärker 8 zugeführt wird.
Da die Frequenz des erzeugten Indexsignals etwa 7 MHz beträgt, kann die Bandbreite der für die Indexsignale als Verstärkerröhre aufzufassenden Bildröhre kleiner sein, als wenn die Frequenz des Indexsignals z. B. 31 MHz betragen würde. Der Wert des Widerstandes 7 kann also grösser sein, und soll wieder die gleiche Amplitude des Indexsignals bei hoher und bei niedriger Frequenz erhalten werden, so kann die Intensität des Bündels im zweiten Fall niedriger sein als im ersten. Dies ist günstig mit Rücksicht auf die Fokussierung und das gegebenenfalls auftretende Hintergrundlicht.
<Desc/Clms Page number 4>
Die Endanode 4 besteht aus einem auf der Kegelwand der Röhre 1 angeordneten Metallüberzug, der durch einen nach aussen geführten Leiter 9 mit einer Hochspannungsquelle verbunden ist. Die Sekundärelektronen werden eine längere Strecke zur Endanode 4 zurücklegen müssen, wenn sie von Indexstreifen in der Mitte oder an den Rändern des Bildschirmes 5 freigemacht werden. Je niedriger die Frequenz des endgültig erhaltenen Indexsignals ist, um so weniger wird dieser Laufzeitunterschied eine Rolle spielen, und da diese Frequenz durch diejenige des Austastsignals bestimmt wird, soll letztere Frequenz möglichst niedrig gewählt werden. Dies wird durch die folgenden Faktoren bestimmt.
In Fig. 4 ist der Bildschirm 5 einer Indexröhre gesondert gezeigt. In dieser Figur sind die mit Phosphor bedeckten Streifen zum Aufleuchten in der roten, blauen und grünen Farbe mit 10, 11 bzw. 12 bezeichnet. Drei dieser gegenseitig elektrisch isolierten Streifen bilden zusammen eine Gruppe, und der ganze Bildschirm ist aus einer Anzahl dieser Gruppen aufgebaut. Zwischen diesen Gruppen von Phosphorstreifen sind die Indexstreifen 13 angeordnet, welche aus einem elektrisch leitenden Material zusammengesetzt sind, das einen derartigen Sekundäremissionskoeffizienten hat, dass entweder gewöhnliche sekundäre oder reflektierte Elektronen von diesen Indexstreifen freigemacht werden, wenn sie von dem Elektronenbündel getroffen werden.
Zu diesem Zweck wird das Elektronenbündel ununterbrochen zeilenweise von links nach rechts in waagrechter Richtung über den in Fig. 4 gezeigten Schirm abgelenkt. Ist das Elektronenbilndel nicht moduliert, so wird jedesmal, wenn das Bündel einen Indexstreifen passiert, ein Impuls über dem Widerstand 7 erzeugt werden. Die Frequenz des Indexsignals wird auf diese Weise durch die Geschwindigkeit bestimmt, mit der das Bündel in waagrechter Richtung abgelenkt wird, d. h., die Frequenz des Indexsignals ist von der Anzahl von Indexstreifen auf dem Schirm 5 und von der Frequenz des Zeilenablenksignals abhängig. Bei normalen Indexröhren für ein 625-Zeilen-System mit 25 Bildern je Sekunde liegt diese Frequenz in der Grössenordnung von 7 bis 8 MHz.
Beim Austasten hingegen, d. h., wenn das Elektronenbündel nur in bestimmten Augenblicken zur Bildung eines Indexsignals freigegeben wird, wird die Frequenz des Indexsignals durch die Frequenz des Freigabesignals bestimmt. Da wie oben erwähnt der Unterschied in der Laufzeit zwischen Sekundärelektronen von der Mitte oder von den Rändern des Schirmes 5 einen geringeren Einfluss ausübt, wenn die Frequenz des Indexsignals möglichst niedrig ist, wird nach dem Merkmal der Erfindung die Frequenz des rechteckigen Austastsignals gleich der Frequenz des Indexsignals gewählt, das entstehen würde, wenn ein nichtmoduliertes Elektronenbündel ununterbrochen zeilenweise über dem Bildschirm abgelenkt wird.
Es sei bemerkt, dass unter nichtmoduliert in diesem Zusammenhang verstanden wird, dass dem Wehneltzylinder 3 weder Videosignale noch Austastimpulse zugeführt werden.
Um dafür zu sorgen, dass auch wirklich das Bündel zur Bildung eines Indeximpulses freigegeben wird in dem Moment, da das Bündel während der Ablenkung einen Indexstreifen überstreicht, sind die Austastimpulse von den der Durchverbindung 6 entnommenen Indexsignalen abgeleitet.
Zu diesem Zweck werden im Beispiel nach Fig. 1 die Indexsignale nach der Verstärkung im Breitbandverstärker 8, der den Indeximpuls verstärkt und unverzerrt weitergeben muss, der Torschaltung 14 zugeführt. Dieser Torschaltung 14 werden ebenfalls Austastimpulse vom Oszillator 15 zugeführt, um dieses Tor während eines Zeitraumes, in dem ein Indeximpuls zu erwarten ist, zu öffnen. Die auf diese Weise durchgelassenen Indeximpulse steuern eine Kippschaltung 16. Diese Kippschaltung 16 ist derart ausgebildet, dass sie nur bei einem Niveau umkippt, das das Niveau des Signals, das durch die Torschaltung 14 weitergegeben werden würde, wenn nur die Austastimpulse vom Oszillator 15 wirksam wären, beträchtlich überschreitet.
Die Kippschaltung 16 ist weiter derart eingestellt, dass ihr Kippen jedesmal durch die Vorderflanke eines Indeximpulses bestimmt wird, und diese Vorderflanke ist wieder von dem Moment abhängig, an dem das Elektronenbündel einen Indexstreifen abzutasten beginnt. Auf diese Weise wird die genaue Information zu dem Zeitpunkt erhalten, an dem eine Gruppe von drei Phosphorstreifen abgetastet ist und eine etwaige Korrektur hinsichtlich Nichtlinearitäten des für die waagrechte Ablenkung sorgenden sägezahnförmigen Signals anzuwenden ist. Die Rückflanke des Indeximpulses ist nicht so wichtig, so dass für die Kippschaltung 16 ein monostabiler Multivibrator verwendet werden kann, der durch das von 14 stammende Signal umkippt und dabei einen Impuls abgibt mit einer Dauer, die länger sein kann als die Dauer der Indeximpulse.
Der von der Kippschaltung 16 erhaltene Impuls wird dem Phasendetektor 17 zugeführt. Dieser Phasendetektor 17 erhält überdies ein dem Oszillator 15 entnommenes Vergleichssignal, so dass die Ausgangsspannung vom Phasendetektor 17 vom Phasenunterschied zwischenindex-und Oszillatorsignal abhängig ist. Die Ausgangsspannung von 17 wird der Reaktanzschaltung 18 zugeführt, mit deren Hilfe der Oszillator 15 nachgeregelt werden kann.
Es kann auch eine Kippschaltung 16 vorgesehen sein, die nicht auf die Vorderflanke, sondern auf die Rückflanke eines Indeximpulses reagiert. In diesem Fall soll die Stelle der Rü. clú1anke scharf definiert sein und ist diejenige der Vorderflanke weniger wichtig.
<Desc/Clms Page number 5>
Auf diese Weise wird das rechteckige Austastsignal den Indexsignalen entnommen und dafür gesorgt, dass immer ein Gleichlauf zwischen den Index- und den Austastsignalen besteht.
Das durch den Oszillator 15 erzeugte Signal wird über den Phasenschieber 19 dem Impulsgenerator 20 zugeführt, dessen Ausgangsimpulse als Austastimpulse für die Torschaltung 21 verwendet werden. Der Phasenschieber 19 dient dazu, um etwaige Laufzeitwirkungen, welche in der Schaltung oder in der Röhre 1 auftreten können, zu korrigieren, so dass die dem Impulsgenerator 20 entnommenen Austastimpulse auch tatsächlich das Elektronenbündel zur Erzeugung eines Indexsignals freigeben in den Momenten, die durch die aus den Elementen 14,15, 16,17 und 18 bestehende Regelschaltung bestimmt sind.
Wenn der Oszillator 15 ein Sperrschwinger ist, braucht die Schaltung 18 keine Reaktanzschaltung zu sein, doch kann eine Addierschaltung verwendet werden, durch welche die Ausgangsspannung von 17 dem Oszillator 15 zur Nachregelung der Oszillatorfrequenz zugeführt werden kann.
Die erste Torschaltung 21, für welche z. B. eine Schaltung vom bekannten Vier- oder Sechs-DiodenTyp verwendet werden kann, wird über den Leiter 22 mit einem festen Bezugsniveau (Referenzniveau) verbunden.
Wird der Wehneltzylinder 3 während des Auftretens der dem Impulsgenerator 20 entnommenen Austastimpulse auf dieses Bezugsniveau gebracht, so ist die Spannung am Wehneltzylinder 3 derart, dass die Intensität des Elektronenbündels genügend hoch ist, um beim Treffen eines Indexstreifens ein Indexsignal mit genügend grosser Amplitude zu erzeugen. Dies ist wichtig im Zusammenhang mit dem übrigen Teil der Schaltung.
Ist die Amplitude des über den Widerstand 7 erzeugten Indeximpulses gross genug, was selbstverständlich durch den Sekundäremissions-Koeffizienten des Materials, aus dem die Indexstreifen zusammengesetzt sind, und die Intensität des freigegebenen Elektronenbündels bestimmt wird, so kann die Verstärkung des Verstärkers 8 niedrig gehalten oder er kann sogar entbehrt werden.
Der ersten Torschaltung 21 wird zugleich das der Mischschaltung 23 entnommene umgesetzte Videosignal zugeführt. Normalerweise wird dieses Videosignal, das sowohl die Farbe als auch die Helligkeitsinformation des wiederzugebenden Bildes enthält, dem Wehneltzylinder 3 zugeführt, doch während des Auftretens der Austastimpulse wird dieses Videosignal ausgeschaltet und das Bezugsniveau eingeschaltet.
Das Umsetzen des Videosignals erfolgt auf an sich bekannte Weise, indem man der Mischschaltung 23 einerseits über die Leitung 24 das Videosignal und anderseits über die Leitung 25 das Oszillatorsignal zuführt. Ändert sich jetzt die Frequenz des Indexsignals infolge der genannten Nichtlinearitäten im waagrechten Ablenksignal, so wird das vom Oszillator 15 gelieferte Oszillatorsignal mittels des beschriebenen Regelkreises nachgeregelt, wodurch zugleich die Austastimpulse, die den Torschaltungen 14 und 21 zugeführt werden, sich ändern und auch das über die Leitung 25 der Mischschaltung 23 zugeführte Jmsetz- signal, so dass sowohl der Gleichlauf des Austastsignals mit der Ablenkung des Bündels als auch eine genaue Wiedergabe der Farben mittels der beschriebenen Schaltung erhalten wird.
Eine mögliche Umsetzung des Videosignals in der Mischschaltung 23, wenn ein nach dem amerikanischen N. T. S. C.-System aufgebautes Farbfemsehsignal empfangen wird und dieDekodierungdiesesSignals in der Bildröhre 1 selbst stattfindet, erhält man wie folgt :
Die Reihenfolge der Phosphorstreifen muss dabei so sein, wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt, und für eine genaue Wiedergabe muss die Frequenz der Farbhilfsträgerwelle, auf die die Farbsignale im N. T. S. C. - System moduliert sind, in die Frequenz des Austastsignals umgesetzt werden. Zu diesem Zweck kann z.
B. in der Mischschaltung 23 diese Farbhilfsträgerwelle durch Frequenztransformierung durch das vom Oszillator 15 erhaltene Oszillatorsignal ersetzt werden (das zu diesem Zweck vorzugsweise einen sinusförmigen Charakter haben soll), das darauf als Farbhilfsträgerwelle für das umgesetzte Videosignal fungiert. Das der ersten Torschaltung 21 zugeführte Signal besteht in diesem Fall aus den dem Oszillatorsignal aufmodulierten Farbsignalen plus dem Helligkeitssignal. Dabei ist dieses Signal derart, dass das Unterdrücken des Videosignals während der Abtastung des Indexstreifens 13 gerade erforderlich ist, um eine gute Dekodierung des Signals zu ermöglichen.
Selbstverständlich muss bei der Frequenztransformierung in der Mischschaltung 23 dafür gesorgt werden, dass die Phasenmodulierung der Farbsignale in der Reihenfolge rot, blau, grün beibehalten bleibt.
Sollte dies nicht der Fall sein, z. B. wenn sich die Reihenfolge der Phasenmodulierung umkehrt, so muss auch die Reihenfolge der Streifen 10,11 und 12 auf dem Bildschirm 5 umgekehrt werden.
Ein anderes Dekodierungsverfahren ist dasjenige, bei dem die Mischschaltung 23 aus drei Austastroh- ren besteht. Diesen drei Austaströhren werden die demodulierten Farbsignale samt ihren Helligkeitssignalen auf bekannte Weise zugeführt. Die dreiAustaströhren werden dann durch das von der Leitung 25 stammende Signal getastet u. zw. so, dass die grüne Austaströhre geöffnet wird, wenn das Elektronenbündel
<Desc/Clms Page number 6>
den grünen Streifen passiert, die blaue Austaströhre, wenn der blaue Streifen, und die rote Austaströhre, wenn der rote Streifen passiert wird.
Alle drei Austaströhren sind gesperrt, wenn das Bündel den Indexstreifen abtastet, und in jenem Zeitpunkt kann durch das Austastsignal eine vierte Austaströhre geöffnet werden ; an eines der Steuergitter dieser Austaströhre ist die Bezugsspannung angelegt. Werden die vier Ausgangselektroden dieser vier Austaströhren miteinander und mit dem Wehneltzylinder verbunden, so ist auf diese Weise eine in Fig. 1 mit den Blöcken 21 und 23 bezeichnete Schaltung verwirklicht.
Um eine möglichst gute Regelung möglich zu machen, sind in einer weiteren Ausführungsform der Schaltungsanordnung nach der Erfindung und in der dabei verwendeten Bildröhre noch zwei Massnahmen getroffen.
Erstens ist die Dauer der Austastimpulse länger als diejenige der Indeximpulse, und zweitens ist jeder Indexstreifen auf dem Bildschirm in zwei sogenannte schwarze und einen aktiven Indexstreifen unterteilt.
Dies wird an Hand der Fig. 3 und 5 erläutert. In Fig. 3a ist das Signal wiedergegeben, welches über dem Widerstand 7 erzeugt wird, wenn die Dauer der Austastimpulse, welche durch den Impulsgenerator 20 geliefert werden, derart ist, wie in Fig. 3b gezeigt wird, und die Indexstreifen 13 auf obige Weise unterteilt sind, wie dies in Fig. 5 angegeben ist.
Fig. 5 zeigt einen Teil des in Fig. 4 dargestellten Bildschirmes 5 in vergrössertem Massstab. Der Schirm besteht aus einer Glasplatte 26, auf die eine elektrisch leitende Schicht 27 aufgebracht ist, von der die Durchverbindung 6 nach aussen geführt ist. Die Durchverbindung 6 muss nicht immer galvanisch nach aussen geführt sein, sondern dies kann auch kapazitiv erfolgen. Besonders aus konstruktiven Erwägungen ist letzteres oft vorzuziehen.
Auf die Schicht 27 sind die Phosphorstreifen 10,11 und 12 aufgebracht, welche voneinander durch Streifen 28 getrennt sind. Jeder Indexstreifen 13 ist in sogenannte schwarze Streifen 131 und 132 unter- teilt, welche z. B. aus einem Material mit möglichst geringem Sekundäremissions-Koeffizienten zusammengesetzt sein können und in die aktiven Streifen 13s'welche aus Material bestehen mit einem Sekun-
EMI6.1
sollen einen guten elektrischen Kontakt mit der Schicht 27 haben.
Soll man mittels der aktiven Streifen 13, gewöhnliche Sekundärelektronen erzeugen, so kann für das Material, aus dem diese Streifen zusammengesetzt sind, Magnesiumoxyd verwendet werden. Sollen hingegen reflektierte Elektronen erzeugt werden, so kann für die Zusammensetzung der Streifen 13s Wismutoxyd verwendet werden.
Für die Streifen 10,11, 12 und 13 kann noch eine sogenannte "Metallunterlage" aus elektrisch leitendem Material aufgebracht sein, um eine bessere Lichtausbeute zu erhalten. Wenn erwünscht, kann dann die Schicht 27 weggelassen und die Streifen können unmittelbar auf die Glaswand 26 aufgebracht werden. Die Metallunterlage fungiert dabei als Durchverbindung für die Indexstreifen 13, so dass die Leitung 6 mit dieser Metallunterlage verbunden werden muss.
Die Dauer T, der in Fig. 3b gezeigten Austastimpulse, welche dem Tor 14 zugeführt werden, ist derart gewählt, dass das Videosignal, abgesehen von den unten zu besprechenden Phasenabweichungen, abgeschaltet und das Tor 14 geöffnet wird jedesmal in den Zeitpunkten, in denen das Elektronenbündel einen Streifen 12 verlässt und einen Streifen 131 abzutasten beginnt. Das Videosignal wird aufs neue eingeschaltet und das Tor 14 wird wieder geschlossen in den Zeitpunkten, in denen das Bündel einen Streifen 132 verlässt und einen Streifen 10 abzutasten anfängt.
Die genannten Massnahmen sind aus drei Gründen getroffen :
1. Wie schon eingangs erwähnt, soll die Zeitdauer T der Austastimpulse länger sein als die Dauer Tl eines Indeximpulses, da dann geringere Anforderungen an die Flankensteilheiten des Austastimpulses gestellt werden.
2. Es soll eine Regelungsmöglichkeit vorhanden sein, d. h. die Indeximpulse sollen bezüglich der Austastimpulse hin-und herschieben können, wie unten noch erläutert wird. Dies bedeutet, dass der Austastimpuls seinen Spitzenwert immer erreicht haben soll, ehe das Elektronenbündel einen Indexstreifen abtastet. Sollte dies nicht der Fall sein, so könnte der Indeximpuls ganz oder teilweise vor die Vorderflanke oder hinter die Rückflanke des Austastimpulses fallen, wodurch das Umkippen der Kippschaltung 16 nicht mehr zu genauen Zeitpunkten erfolgt.
3. Die schwarzen Streifen sind aufgebracht, um dafür zu sorgen, dass, wenn das Elektronenbündel durch das Einschalten des Bezugsniveaus eine bestimmte, von den Videosignalen unabhängige Intensität erhalten hat, möglichst wenig Licht durch dieses Elektronenbündel erzeugt wird, da sonst eine unrichtige Bildwiedergabe die Folge wäre. Wie schon oben erwähnt, muss das Bezugsniveau länger eingeschaltet werden als für das Abtasten eines aktiven Indexstreifens erforderlich ist. Es darf während dieser längeren
<Desc/Clms Page number 7>
Austastzeit kein Licht erzeugt werden und es ist deshalb erforderlich, neben einen aktiven Indexstreifen 13, zwei schwarze Streifen 131 und 13 aufzubringen, die kein Licht ausstrahlen, wenn sie durch das Elektronenbündel getroffen werden.
Aus Fig. 3a geht hervor, dass die Indexsignale 30,32 und 35 immer die gleiche Amplitude aufweisen und dass um diese Signale herum ein festes Niveau eingestellt ist. Die Amplitude und das Niveau werden bestimmt durch die Intensität des abtastenden Elektronenbündels während des Auftretens der Austastimpulse und den Sekundäremissions-Koeffizienten der Streifen 13, - was die Amplitude anbelangt, und durch die Streifen 131 und 13%, was das Niveau anbelangt. Damit sind zwei Vorteile erreicht :
1. Man weiss gewiss, dass immer ein Signal mit konstanter Amplitude mit dem zur Verfügung stehenden Material zur Erzeugung von Sekundärelektronen erzeugt wird. Dieser Vorteil lässt sich an Hand von Fig. 3a verdeutlichen u. zw. mit dem Bereich um den Indeximpuls 32 herum.
Das Videosignal um diesen Impuls herum hat nur einen sehr kleinen Wert (dunkle Stellen im wiederzugebenden Bild), so dass, wenn das Bündel nicht durch den Austastimpuls 33 auf die erwünschte Intensität gebracht wurde, gar kein Indeximpuls erzeugt wird.
2. Indem die Amplitude der Indeximpulse einen konstanten Wert hat, kann das Indexsignal durch ein amplitudenselektives Verfahren immer mit grosser Sicherheit vom Austastsignal getrennt werden, das wieder dafür sorgt, dass kein Videosignal das Indexsignal erreichen kann (s. z. B. die durch die Videosignale verursachte Spitze nach Indeximpuls 30 und vor Indeximpuls 35).
Dies ist an Hand der Fig. 3c verdeutlicht, in der das Ausgangssignal der Torschaltung 14 gezeigt ist.
Aus dieser Figur geht hervor, dass das Videosignal, das im in Fig. 3a gezeigten Signal immer während einer Zeitdauer T, in der das Elektronenbündel die Streifen 10, 11 und 12 abtastet, noch vorhanden war, durch die Wirkung des Tores 14 entfernt ist. Dieses Vorhandensein von Videosignalen in dem der Durchverbindung 6 entnommenen Signal wird durch die schon erwähnte Tatsache verursacht, dass auchdiePhos- phorstreifen einen gewissen Sekundäremissions-Koeffizienten haben. Besonders wenn sehr helle Stellen im Bild wiederzugeben sind, kann es vorkommen, dass ein Phosphorstreifen eine grössere Anzahl von Sekundärelektronen abgibt als ein aktiver Indexstreifen, trotz der Tatsache, dass der Sekundäremissions-Koeffizient der aktiven Indexstreifen grosser ist als derjenige der Phosphorstreifen.
Würde das so gebildete Videosignal-nicbt entfernt werden, so kann, wenn die Amplitude des Videosignals diejenige der Indeximpulse übersteigt, die Kippschaltung 16 durch dieses Videosignal zum Kippen gebracht werden, wodurch die Regelung der Oszillatorfrequenz gestört wäre. Mit andern Worten, das Erstellen vom Indexsignal durch die Videosignale ist als eine unerwünschte Störung aufzufassen.
Man könnte auch das über die Leitung 22 an die Torschaltung 21 angelegte Bezugsniveau so hoch wählen, dass der Bündelstrom beim Treffen eines aktiven Indexstreifens 13, immer grösser ist als bei den hellsten Stellen im wiederzugebenden Bild. Bei diesem grossen Bündelstrom wird dann jedoch, infolge der schlechter werdenden Fokussierung, auch der Durchmesser des Elektronenbündels vergrössert werden, wodurch die eigentlichen Indeximpulse verzerrt werden und die Vorderflanken dieser Indeximpulse nicht mehr scharf definiert sind.
Das in der Fig. 3c gezeigte Ausgangssignal von 14 veranlasst die Kippschaltung 16 zum Kippen, wenn es das durch die Linie 29 bezeichnete Niveau übersteigt. Damit ist erzielt, dass immer die Vordertlanke des Indeximpulses dieses Umkippen verursacht, wodurch im Ausgangssignal der Kippschaltung 16 die Information über die Zeitpunkte vorhanden ist, in denen der Strahl die Abtastung eines aktiven Indexstreifens anfing.
Erwünschtenfalls kann für die Kippschaltung 16 auch eine andere Art von amplitudenselektiver Trenn- schaltung verwendet werden. Zu diesem Zweck kann die Schaltung 16 aus einer vorgespannten Verstärkerröhre bestehen, die nur entsperrt wird, wenn die Indeximpulse das Niveau 29 übersteigen. Eine Kippschaltung hat jedoch den Vorteil, dass mit verhältnismässig wenig Röhren (z. B. 1 oder 2 Röhren) ein Ausgangsimpuls genügender Amplitude und mit der erwünschten Flankensteilheit hergestellt wird. Auch ist es möglich, die Torschaltung 14 derart zu bemessen, das sie nur öffnet, wenn beide Signale, d. h. diejenigen von 8 und von 15, gleichzeitig wirksam sind. Das Ausgangssignal von 14 nimmt dabei eine entsprechende Form an.
Aus der Fig. 3c geht weiters hervor, wie bei auftretendem Phasenunterschied zwischen den eigentlichen Indeximpulsen und dem Austastsignal, der Indeximpuls sich aber dem Austastimpuls verschieben kann. Fig. 3c zeigt drei Fälle. Im ersten Fall, nämlich beim Auftreten des ersten Indeximpulses 30, ist kein Phasenunterschied zwischen diesem Indeximpuls und dem ersten Austastimpuls 31 vorhanden, d. h., der Indeximpuls ist in der Mitte des Austastimpulses und letzterer sorgt dafür, dass während des Abtastens eines Indexstreifens 13 durch das Elektronenbündel das Videosignal gerade abgeschaltet und das Tor 14 ge- öffnet ist.
<Desc/Clms Page number 8>
Im zweiten Fall, d. h. beim Auftreten des zweiten Indeximpulses 32, eilt der Indeximpuls dem zweiten Austastimpuls 33 vor. Mit andem Worten, der Indeximpuls tritt am Rand des Austastimpulses auf und das Bündel beginnt einen schwarzen Streifen 131 schon abzutasten, ehe das Videosignal abgeschaltet und das Tor 14 geöffnet ist. Wie aus der Fig. 3a hervorgeht, hat das Signal an der Dmchverbindung 6 um das
EMI8.1
: zen Steifen.
Wegenche, dass auch zum Anfang der Abtastung eines Streifens 10, der der Abtastung eines Mexstreifens 13 folgt, das Bezugsniveau beibehalten wird, das das Entstehen des Indeximpulses 32 verursachte. entsteht ein Spannungssprung 34, der jedoch, weil der Sekundäremissions-Koeffizient des Phosphormaterials, aus dem der Streifen 10 zusammengesetzt ist, kleiner ist als der des Materials des betreffenden aktiven Indexstreifens 13.. kleiner im Wert ist als der Impuls 32. Das durch die Linie 29 bezeichnete Niveau muss derart gewählt werden, dass der Spannungssprung 34, der auch im Ausgangssignal des Tores 14 vorkommt, kein Umkippen der Kippschaltung 16 zufolge hat.
Im obenstehenden ist angenommen, dass der Sekundäremissions-Koeffizient der Phosphorweifen etwas grösser ist als derjenige der schwarzen Streifen. Sind diese Koeffizienten gleich, so liegt das Niveau von 34 auf gleicher Höhe mit demjenigen der schwarzen Streifen. Ist der Koeffizient vom Phosphor Ideiner als derjenige der Streifen 131 und 13z. so liegt das Niveau von 34 unter demjenigen um den Indeximpuls 32 herum.
Für den dritten Fall, nämlich beim Auftreten des dritten Inde) dmpulses 350 eilt dieser Indeximpuls hinsichtlich des dritten Austastimpulses 36 nach. Während des Abtastens des vorhergehenden Streifens 12 wird jetzt das Videosignal schon ausgeschaltet und das Bezugsniveau eingeschaltet sein. Demzufolge ent- steht der Spannungssprung 37, der wieder keinen Einfluss hat, dank der richtigen Wahl des durch die Linie 29 bezeichneten Niveaus. Für den Sprung 37 gelten, was die Sekundäremissions Koeffizienten anbetrifft, die gleichen Erwägungen wie für den Sprung 34.
Nachteilig in den beiden Fällen ist, dass durch die Streifen 12 und 10 Licht erzeugt wird, das vom Bezugsniveau und nicht vom Videosignal abhängig ist. Die auftretenden Phaseaabweichungen sollen also
EMI8.2
gen im wiedergegebenen Bild auftreten würden. Man könnte diesen Nachteil dadurch verhüten, dass man die Dauer der Austastimpulse kürzer wählt als die Zeit, die für das Elektronenbündel erforderlich ist, um einen Indexstreifen 13, d. h. aktive plus schwarze Streifen, abzutasten. Da jedoch die Dauer eines Austastimpulses grösser sein soll als diejenige eines Indeximpulses, wird dies in der Regel in einer Verbreiterung der schwarzen Streifen resultieren. Um übermässige Streifung zu vermeiden, kann man hiemit jedoch nicht zu weit gehen.
Durch die genannten Massnahmen erhält man schliesslich ein Ausgangssignal der Kippschaltung 16, wie es in Fig. 3d gezeigt ist. Die Vorderflanke dieser Impulse ist scharf definiert, die Rückflanke ist von geringerer Bedeutung. In diesem Beispiel ist die Dauer des Kippimpulses länger gewählt als diejenige des Indeximpulses.
Bei abweichender Phase zwischen Index- und Austastimpuls wird durch den Phasendetektor 17 eine Ausgangsspannung erzeugt, welche dafür sorgt, dass dieser Phasenunterschied dadurch möglichst viel ver- ldeinert wird, dass der Oszillator 15 über die Reaktanzschaltung 18 nachgeregelt wird.
In diesem Zusammenhang sei bemerkt, dass hinter der Kippschaltung 16 die Impulsform gar nicht mehr wichtig und nur noch die Phase von Bedeutung ist. Im Phasendetektor 17 kennte man z. B. die Grundschwingung des Kippsignals mit einer Grundschwingung des Austastsignals vergleichen. In jenem Fall kann der Oszillator 15 als Sinusoszillator ausgebildet sein. welche Sinusoszillatoren den Vorteil haben, dass sie eine grosse Frequenzstabilität aufweisen. Zwischen 15 und 14 muss dann ein Impulsgenerator eingeschaltet werden, der das sinusförmige Signal 15 in das Austastsignal für die Austasten des Tores 14 umsetzt. Der Impulsgenerator 20 muss dann das Signal von 15 zu einem Austastsignal für die Torschaltung21 verzerren.
Weiternin wird bemerkt, dass die Verzögerungszeit im geschlossenen Kreis 15, 17 und 18 möglichst klein sein soll, damit der Oszillator möglichst schnell nachgeregelt werden kann, da sonst unzulässige Farbverzeichnungen im wiedergegebenen Bild auftreten.
Bei dieser Schaltung ergibt sich weiter die Schwierigkeit der Synchronisierung jedesmal zu Anfang einer neuen Abtastung einer Zeile. Dies ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel dadurch gelöst, dass man, wie in Fig. 4 gezeigt, auf dem Bildschirm 5 einige Indexstreifen 13 anbringt, ehe die eigentlichen Phosphorstreifen 10, 11 und 12 anfangen. Zugleich wird ein verzögerter und gegebenenfalls verbreiterter oder verkürzter Zeilenrückschlagimpuls, der dem Zeilenablenkkreis entnommen werden kann einerseits über die Leitung 38 dem Impulsgenerator 20 und anderseits der Torschaltung 14 über die Leitung 39 zugeführt.
Zugleich wird dafür gesorgt, dass das Videosignal während des Auftretens diesem verzögerten Rückschlagimpulses unterdrückt wird. Dies erfolgt schon dadurch, dass während der sogenannten hinteren Treppe der
<Desc/Clms Page number 9>
Zeilenunterdrückung keine Videoinformation im über die Leitung 24 zugeführten Videosignal vorhanden ist. Sorgt man dafür, dass der Rückschlag des Bündels zu Anfang dieser hinteren Treppe beendet ist und dass der verzögerte Zeilenrückschlagimpuls den Bezugspegel einschaltet und das Tor 14 während des Auftretens der genannten hinteren Treppe öffnet, so beginnt das Bündel links in der Fig. 4 den Schirm abzutasten und passiert drei Indexstreifen 13, ehe Phosphorstreifen 10,11 und 12 abgetastet werden. (Im vorliegenden Beispiel sind drei Indexstreifen verwendet.
Es ist klar, dass mehr oder weniger Streifen verwendet werden können je nach der Zeit, welche erforderlich ist und/oder zur Verfügung steht, um den Oszillator 15 zu Anfang jeder Zeile mit den Indexsignalen in Tritt zu bringen.) Während dieser Zeit muss das Bezugsniveau eingeschaltet sein und es werden nur Indeximpulse erzeugt, da zwischen den ersten drei Indexstreifen Material angeordnet ist, aus dem möglichst wenig Sekundärelektronen freigemacht werden können. Auch ist das Abschalten des Videosignals während dieser Zeit strikte notwendig, da sonst durch die nichtlineare Charakteristik der Bildröhre l Intermodulation zwischen Video-und Indexsignal auftreten könnte. Bei einem solchen intermodulierten Signal kann das Videosignal nicht mehr vom Indexsignal getrennt werden, so dass dies immer verhütet werden muss.
Sollte also die Dauer der hinteren Treppe nicht genügen, um sicher davor zu sein, dass der Oszillator 15 am Ende dieser Treppe in Synchronismus mit dem Indexsignal ist, so kann der verzögerte Zeilenrückschlagimpuls mit einer das Videosignal unterdrük- kenden Polarität auch der Vorrichtung 23 zugeführt werden. Es braucht nicht immer so zu sein, dass die Phosphorstreifen zwischen den ersten drei Indexstreifen fehlen. Hauptsache ist nur, dass, wenn die beiden Torschaltungen während des Intrittkommens des Oszillators 15 geöffnet sind, kein Licht erzeugt wird, da dies unerwünschtes Hmtergrundlicht sein würde. Man kann dann z. B. die ersten drei Indexstreifen mit dem dazwischen angeordneten Phosphormaterial hinter die die Bildröhre umgebende Maske fallen lassen.
Durch diese Phosphorstreifen erzeugtes Licht wird dabei durch diese Maske abgefangen.
Es können ausser dem phasendrehenden Netzwerk 19 noch andere phasendrehende Netzwerke in dem Kreis eingeschaltet werden, um etwaige Folgen der Laufzeiterscheinungen u. dgl. in Verstärkern und Kippschaltungen zu korrigieren.
Schliesslich sei noch erwähnt, dass man erwünschtenfalls den Wert des Bezugsniveaus im Takt der Zei- len-und/oder Bildfrequenz verlaufen lassen kann. Dies kann erforderlich sein zum Korrigieren des Unterschiedes in der Fokussierung des Elektronenbündels bei Abtastung an den Rändern oder in der Mitte des Schirmes und des Unterschiedes in der Schichtstärke der aktiven Indexstreifen. Ein solcher Unterschied in der Schichtstärke zwischen den Rändern und der Mitte des Schirmes kann bei der Aufbringung des Materials bei der Herstellung des Bildschirmes entstehen.
Der Verlauf des Bezugsniveaus kann z. B. derart sein, dass die Intensität des Elektronenbündels an den Rändern des Schirmes höher ist als in der Mitte. Ein solcher Verlauf kann dadurch erhalten werden, dass die Spannung, welche über die Leitung 22 der Torschaltung 21 zugeführt wird, dem Zeilen- und dem Bildablenkgenerator entnommen wird. Zu diesem Zweck kailn das sägezahnförmige Signal mit Zeilenfrequenz integriert oder nicht integriert werden und addiert werden zu oder multipliziert werden mit dem integrierten sägezahnförmigen Signal mit Bildfrequenz. Nötigenfalls kann eine konstante Spannung hinzugefügt werden, welche zusammen mit den beiden integrierten Signalen das Minimum oder das Maximum des Bezugsniveaus bestimmt, wenn das Elektronenbündel während der Abtastung gerade in der Mitte des Bildschirmes ist.
Ein zweites Ausführungsbeispiel, in dem entsprechende Teile so weit wie möglich entsprechend Fig. l numeriert sind, ist in'ig. 2 gezeigt. Der Unterschied gegenüber der Schaltung nach Fig. l ist, dass der Freilaufoszillator 15 durch eine gesteuerte Kippschaltung 40 ersetzt ist. Diese Kippschaltung 40 kann auf gleiche Weise wirken wie die Kippschaltung 16 in Fig. l, und zu diesem Zweck als ein monostabiler Multivibrator ausgebildet sein. Das Ausgangssignal von 14 sorgt wieder dafür, dass die Kippschaltung 40 umkippt, wenn dieses Ausgangssignal das durch die Linie 29 bezeichnete Niveau übersteigt. Die Impulsdauer der durch 40 gelieferten Impulse ist gleich T, sec und entspricht demzufolge der Zeit, welche das Elektronenbündel benötigt, um einen Indexstreifen 13 abzutasten.
Die durch 40 gelieferten Austastimpulse werden im Verzögerungsnetzwerk 41 während einer Zeit, welche etwas kleiner ist als die Periodenzeit des Indexsignals, verzögert. So sorgt z. B. in Fig. 6a der Indeximpuls 42 dafür (Fig. 6a entspricht Fig. 3c), dass die Kippschaltung 40 umkippt, und da diese nach T sec in ihre stabile Lage zurückkehrt, entsteht ein Austastimpuls 43 wie in Fig. 6b gezeigt. Dieser Impuls 43 wird im Netzwerk 41 über eine Zeit von T4 sec verzögert, so dass am Leiter 44 ein Impuls 45 entsteht (s. Fig. 6c), welcher als Austastimpuls 45'dienen kann (s. Fig. 6a), um das Bezugsniveau anzuschalten und die Torschaltung 14 zu öffnen, so dass der dem Indeximpuls 42 folgende Indeximpuls 46 am Ausgang von 14 entstehen kann.
Auf entsprechende Weise sorgt Indeximpuls 46 dafür, dass am Ausgang von 40 der Impuls 47 entsteht,
<Desc/Clms Page number 10>
der nach Verzögerung in 41 aus Austastimpuls 48 zur Verfügung steht.
Die dem Netzwerk 41 entnommenen Austastimpulse werden über die Leitung 44 einem Verstärker 49 zugeführt, worauf die verzögerten Austastimpulse einerseits über die Leitung 50 der Torschaltung 21 und anderseits über die Leitung 51 der Torschaltung 14 zugeführt werden. Nötigenfalls kann noch ein Unterschied in der Verzögerung zwischen den über die Leitungen 50 und 51 zugeführten Austastimpulsen eingeführt werden, im Zusammenhang mit Verzögerungen in der Bildröhre 1 und in dem Verstärker 8.
Für die Umsetzung des Videosignals werden die Impulse desVerzögerungsnetzwerkes 41 über die Leitung 25 der Mischschaltung 23 zugeführt. Nötigenfalls kann die Verzögerung der über 25 dem Netzwerk 41 entnommenen Impulse eine andere sein als. diejenige der Impulse, die über die Leitung 44 dem Netzwerk 41 entnommen werden, und gegebenenfalls muss diese Verzögerungszeit geändert werden können, um die richtige Färbung der wiederzugebenden Farben einzustellen. Um auch hier die Schaltung zu Anfang einer Zeilenabtastung in Betrieb zu setzen, wird dem Verstärker 49 über die Leitung 52 ein verzögerter Zeilenrückschlagimpuls zugeführt, auf gleiche Weise wie es in Fig. l über die Leitungen 38 und 39 geschah.
Auch in diesem Fall sind wieder einige Indexstreifen 13 auf der linken Seite des Bildschirmes 5 aufgebracht, und da der verzögerte Zeilenrückschlagimpuls das Bezugsniveau mit dem Wehneltzylinder 3 verbindet und das Tor 14 während des Auftretens der hinteren Treppe der Zeilenunterdrückung geöffnet ist, können Indeximpulse erzeugt werden. Theoretisch genügte es, hier ein oder zwei Indexstreifen auf der linken Seite des Bildschirmes anzubringen, ehe die Phosphorstreifen 10,11 und 12 anfangen. Will man jedoch ein gutes Inbetriebsetzen der Schaltung sichern, so können zu diesem Zweck mehrere indexstrei- fen angebracht werden.
Wenn die Ausgangsimpulse von 41 genügend gross sind für die erforderliche Austastwirkung, so kann der Verstärker 49 entfallen. In diesem Fall müssen die über Leitung 52 zugeführten Zeilenrückschlagimpulse einerseits der Torschaltung 14 und anderseits der Torschaltung 21 oder der Mischschaltung 23 zugeführt werden.
Es sei weiter noch bemerkt, dass das Verzögerungsnetzwerk 41 auch vor der Kippschaltung 40 angeordnet werden kann. Die Leitungen 44 und 25 müssen dann jedoch mit Ausgangsklemmen der Kippschaltung 40 verbunden werden. Im letzteren Fall darf das Verzögerungsnetzwerk keine Verzerrung der Indeximpulse verursachen, da sonst ihre Vorderflanken nicht mehr scharf definiert sind. Bei den Austastimpulsen ist eine kleine Verzerrung weniger gefährlich, da durch Verwendung der schwarzen Streifen eine kleine Abweichung in der Flankensteilheit zugelassen werden kann. Die Anordnung von Fig. 2 wird also bevorzugt.
Die oben beschriebenen zwei Arten, auf welche die Austastimpulse den Indeximpulsen entnommen werden, können noch weiter ausgebildet werden. So hat z. B. die Schaltung nach Fig. 2 den Nachteil, dass, wenn unvorhergesehen einer der Indeximpulse während der Abtastung einer Zeile ausfällt, die ganze Schaltung stoppt. Dem kann dadurch abgeholfen werden, dass für die Kippschaltung 40 kein monostabiler Multivibrator verwendet wird, sondern ein Freilaufoszillator, der mit den von 14 stammenden Indeximpulsen direkt synchronisiert wird. Fällt jetzt ein Indeximpuls aus, so kann der Freilaufoszillator wohl ausser Tritt kommen, aber nach einigen Perioden der Oszillatorschwingung wird wohl wieder ein Indexstreifen durch das getastete Elektronenbündel getroffen werden, wodurch die Synchronisation wieder unmittelbar zustandekommt.
Dies kann durchAnlegen einer sogenannten Suchspannung gefördert werden, welche die Oszillatorfrequenz in einem bestimmten Tempo ändert.
Diese Suchspannung kann auch beim Inbetriebsetzen gute Dienste leisten, so dass das Videosignal dann zu Anfang einer Zeile kürzer ausgeschaltet werden kann als ohne diese Suchspannung.
Auch in der Schaltung nach Fig. l kann eine solche Suchspannung verwendet werden. Besonders zu Anfang einer Zeile wird dadurch das schnelle Synchronisieren gefördert. Dies kann z. B. dadurch verwirklicht werden, dass ein Suchspannungsoszillator in den durch die Elemente 15, 17 und 18 gebildeten Kreis eingeschaltet wird. Beim Intrittkommen schaltet dieser Suchspannungsoszillator auf an sich bekannte Weise automatisch aus.
Im Fall der Schaltung nach Fig. 2 mit einem Freilaufoszillator muss dafür gesorgt werden, dass die Suchspannung in dem Moment, in dem der Synchronismus zustande gekommen ist, ausgeschaltet wird.
Auch kann in der Schaltung nach Fig. 2, wenn in dieser Schaltung die Schaltung 40 eine Kippschaltung ist, ein sogenannter Integrator angebracht werden, der die beiden Torschaltungen 14 und 21 öffnet und das Videosignal ausschaltet, sobald ein Indeximpuls ausfällt. Dies kann z. B. eine Gleichrichterschaltung sein, die das erzeugte Indexsignal gleichrichtet. Die durch diese Gleichrichterschaltung erzeugte negative Gleichspannung sperrt dann die Tore 14 und 21, welche Sperrung für das Tor 14 von dem Austastsignal und für das Tor 21 von dem Austast- und von dem Videosignal durchbrochen wird.
Die gleich-
<Desc/Clms Page number 11>
zeitig durch diese Gleichrichterschaltung erzeugte positive Gleichspannung hebt eine zur Sperrung angebrachte negative Vorspannung für die Mischschaltung 23 auf, so dass das Videosignal normal auftreten kann.
Fällt das Indexsignal aus, so fallen sowohl die negativen als auch die positiven Gleichspannungen aus.
Die Tore 14 und 21 werden geöffnet und die Mischschaltung 23 wird gesperrt. Es können Indexsignale erzeugt werden, durch welche aufs neue die Kippschaltung 40 in Wirkung kommen kann. Die Zeitkonstante der genannten Gleichrichterschaltung soll dabei derart sein, dass einige Indeximpulse gebildet werden können, ehe die positiven und negativen Gleichspannungen volle Stärke erreichen.
Auch brauchen die Streifen nicht immer senkrecht gerichtet zu sein, wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt, sondern sie können aur :. h waagrecht gerichtet sein. Dabei wird dann das Elektronenbündel zeilenweise angelenkt, doch zugleich wird dieses Bündel mit einer Frequenz, welche hoch ist hinsichtlich der Zeilenfrequenz, in senkrechter Richtung über den waagrecht angeordneten Streifen gewobbelt. Dieses Wobbeln erfolgt mittels eines gesonderten Ablenkmechanismus, der durch einen Oszillator gesteuert ist, welcher ein Signal mit der Frequenz der Farbhilfsträgerwelle erzeugt, wenn z. B. ein nach dem amerikanischen N. T. S. C.-System aufgebautes Signal empfangen wird. Das Ausgangssignal dieses Oszillators wird in der Phase mit einem vom Oszillator 15 oder vom als Freilaufoszillator ausgebildeten Generator 40 stammenden Signal verglichen.
Dann wird das Resultat dieses Phasenvergleiches dem gesonderten Ablenkmechanismus zugeführt, so dass. hiemit die erforderliche Phasenbeziehung zwischen dem dem Wehneltzylinder zugeführten Videosignal und dem Wobbelsignal erhalten wird. Der Bildschirm 5 kann dabei wieder derart aufgebaut sein, dass nach je drei Phosphorstreifen ein Indexstreifen angeordnet ist, und die Amplitude des Wobbelsignals muss derart sein, dass dÅas Bündel jedesmal während der zeilen weisen Ab tastung über ein Pa- ket von vier Streifen gewobbelt wird. Geometrisch kann dabei der Indexstreifen der untere, der obere, oder ein zwischen den Phosphorstreifen liegender Streifen eines Paketes von vier Streifen sein. Auch wird man, um unmittelbare Dekodierung in der Röhre selbst eines nach dem amerikanischen N. T.
S. C.-Sy- stem aufgebauten Farbfernsehsignals zu ermöglichen, je gewobbeltes Paket, die Anordnung von oben nach unten von vier Streifen nach einem Schema : blauer, grüner, Index-und roter Streifen verlaufen lassen.
Bei einem derartigen Dekodierungssystem ist die Frequenz des Wobbelsignals vorzugsweise gleich der Frequenz der Farbhilfsträgerwelle, welche im N. T. S. C. -System verwendet wird, um die Farbsignale zu übertragen, während dann eine Umsetzung des Farbsignals selbst nicht erforderlich ist.
Durch die beschriebene Anordnung der Indexstreifen wäre ohne besondere Massnahmen die Frequenz des Indexsignals etwa zweimal so hoch wie diejenige des Wobbelsignals.
Die besonderen Massnahmen bestehen darin, dass die Frequenz des Oszillators 15 oder 40 ein ganzes Vielfaches niedriger, d. h. in diesem Fall zweimal so niedrig, gewählt wird als die Frequenz des Indexsignals, das erzeugt werden würde, wenn ein nichtmoduliertes Elektronenbündel mit der Frequenz der Farbhilfsträgerwelle über den Streifen gewobbelt werden würde.
Während des zum zweiten Mal bei einer Abtastung eines Paketes Passierens eines Indexstreifens wird dann bei normalem Betrieb vielleicht wohl ein Indeximpuls erzeugt (abhängig von der Stärke des Videosignals in diesem Moment), doch die zweite Torschaltung 14 ist dann geschlossen, so dass der so erzeugte Indeximpuls das Ausgangssignal von 14 nicht erreicht.
Wäre hingegen ein anderes Dekodierungssystem verwendet, bei dem die Reihenfolge der Streifen blau-rot-grün-Indexstreifen sein kann, so wäre die Frequenz des durch ein nichtmoduliertes Bündel erzeugten Indexsignals gleich derjenigen des Wobbelsignals, und es brauchen also keine besonderen Massnahmen getroffen zu werden.
Das Synchronisieren des Oszillators 15 oder 40 zu Anfang jeder Zeile kann hier dadurch erfolgen, dass die Indexstreifen auf der linken Seite hinsichtlich der Phosphorstreifen verlängert sind. Während der hinteren Treppe einer Zeilenunterdrückung kann das Bündel dann schon einige Male auf der linken Seite des Schirmes hin- und hergewobbelt werden, ohne dass Phosphorstreifen überstrichen werden. Auf ähnliche
Weise wie oben beschrieben können dabei einige Indeximpulse erhalten werden, um den Oszillator zu synchronisieren, ehe das Videosignal am Ende der hinteren Treppe ausgelöst wird.
Es wird deutlich sein, dass, wo im vorstehenden von Indexstreifen die Rede war, diese zwischen den Phosphorstreifen angeordnet sind. Diese Indexstreifen können jedoch auch als Gitterdrähte vor dem Bildschirm angeordnet werden, so dass sie durch das Elektronenbündel getroffen werden, ehe dieses auf den Bildschirm fällt. Auch können anstatt Streifen aus Sekundärelektronen emittierende Materialstreifen ver- wendet werden, welche aus Material zusammengesetzt sind, das Ultraviolett oder eine andere Art von nicht in das sichtbare Spektrum fallendem Licht ausstrahlt, wenn es durch das Elektronenbündel getroffen wird.
In diesem Fall muss eine für das durch die Indexstreifen erzeugte Licht empfindliche Photozelle
<Desc/Clms Page number 12>
derart hinter dem Bildschirm angeordnet werden, dass sie das Licht aller Indexstreifen empfangen kann, Nötigenfalls können mehrere, parallelgeschaltete Photozellen verwendet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schaltungsanordnung in einem Farbfernsehempfänger, der eine Bildröhre enthält, deren Bildschirm aus einer Anzahl von Gruppen Phosphorstreifen für die Wiedergabe der verschiedenen Farben und einem jeder Gruppe zugeordneten Indexstreifen, der sich parallel zu den Phosphorstreifen erstreckt, aufgebaut ist, und welche Bildröhre zugleich mit einem Elektronenbündel versehen ist, das durch das Videosignal moduliert wird, das zu diesem Zweck über eine erste Torschaltung einer Steuerelektrode der Bildröhre zugeführt wird, welche Torschaltung mittels rechteckiger Austastimpulse getastet wird, und bei der die der gegenseitigen Durchverbindung der Indexstreifen entnommenen Indexsignale über eine zweite Torschaltung entnommen werden, welche ebenfalls mittels der genannten Austastimpulse getastet wird, dadurch gekennzeichnet,
dass die rechteckigen Austastimpulse die gleiche oder eine ein ganzes Vielfaches niedrigere Frequenz haben als die erzeugten Indexsignale, wenn ein nichtmoduliertes Elektronenbilndel ununterbrochen in zwei Richtungen über dem Bildschirm abgelenkt wird, und wobei diese rechteckigen Austastimpulse von den Indexsignalen abgeleitet werden, die der genannten Durchverbindung entnommen sind.