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Farbwiedergabeeinrichtung mit einer Indexröhre
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Teilindexsignale, um sämtliche Teilindexsignale praktisch in die gleiche Phase zu bringen wie diejenige, welche bei Abwesenheit von Bfindelmodulation auftreten würde, Mittel zum anschliessenden Sum- mieren der Teilindexsignale zwecks Erzielung eines endgültigen nahezu sinusförmigen Indexsignals zum
Prüfen des gewünschten Verhältnisses zwischen der Phase des erwähnten Bündelmodulationssignals und der momentanen Bündellage gegenüber den Leuchtstreifen, um praktisch die gewünschte Farbwiedergabe zu erzielen.
Einige mögliche Ausführungsformen von Vorrichtungen nach der Erfindung werden nunmehr beispielsweise an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt die verschiedenen Leuchtstreifen des Bildröhrenschirmes mit dazwischen liegenden Sicherheitsbändern, Fig. 2 zeigt verschiedene Graphiken zur Erklärung des "Dekodieren in der Röhre"-Prinzips, Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung mit nur einem Indexstreifen bei jeder Gruppe von Leuchtstreifen, Fig. 4 zeigt einige weitere Graphiken zur Erklärung der unerwünschten Phasenverschiebung, welche in dem bei der Schaltung nach Fig. 3 entwickelten Indexsignal auftritt, Fig. 5 zeigt eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung, Fig. 6 zeigt einige Graphiken zur Erklärung der Phase des entwickelten Indexsignals, wenn das Bündelmodulationssignal Farbinformation enthält, gegenüber den Indexsignalen, wenn das erwähnte Signal keine Farbinformation enthält.
Fig. 7 zeigt eine weitere Bauart des Bildröhre- schirmes, bei der verschiedene für die Leuchtstreifen angebrachte Indexstreifen mit einem sekundären Emissionskoeffizienten dargestellt sind, Fig. 8 zeigt wieder eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei der nur zwei Photozellen-Indexvorrichtungen verwendet werden, und Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform, die nur wenig von der nach Fig. 8 abweicht.
Fig. l zeigt einen typischen Aufbau des Röhrenschirmes und im Vergleich dazu die ungefähre typische Grösse des in gestrichelter Linie dargestellten Lichtflecks 1. Bei horizontaler Ablenkung des Elektronenbündels über den Schirm leuchten die Phosphore auf den Streifen G, R und B nacheinander in den Farben grün, rot und blau auf, wobei die von einem bestimmten Phosphor emittierte Lichtmenge durch das Signal bedingt wird, das an die Röhre in dem Augenblick gelegt wird, in dem das Bündel den Phosphor trifft.
Zwischen den Phosphorstreifen G, R und B befinden sich Sicherheitsbänder 2.
Die Frequenz, mit der drei Phosphorstreifen abgetastet werden, wird als "Schreibfrequenz" (fw) be-
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ben jeder gewünschten Farbtönung oder Sättigung erzeugt werden können.
In Fig. 2A, welche die Phase der Sinuswelle, die an die Bündelintensitäts-Steuerelektrode gelegt wird, gegenüber den Streifen G, R und B zur Wiedergabe einer ungesättigten grünen Farbe darstellt, fällt das Maximum der Sinuswelle mit der Mitte des grünen Phosphorstreifens G zusammen. Es werden daher eine gewisse Menge grünes Licht und kleinere, gleiche Mengen blaues und rotes Licht erzeugt, so dass das
Auge eine ungesättigte grüne Farbe wahrnimmt. Durch Vergrösserung der Sinuswellenamplitude kann ein gesättigtes Grün erzeugt werden (Fig. 2B). In diesem Falle beträgt der Bündelstrom Null Ampère, wenn das Bündel die roten und blauen Phosphorstreifen R und B kreuzt.
Fig. 2C zeigt ein Signal zur Wiedergabe von ungesättigtem Gelb, welches Signal die gleiche Amplitude, jedoch naturgemäss eine verschiedene Phase gegenüber dem Signal nach Fig. 2A aufweist. Das Maximum der Sinuswelle des Signals nach Fig. 2C fällt mit der Mitte der Sicherheitsbänder 2 zwischen den roten und grünen Phosphorstreifen R und G zusammen, so dass gleiche Mengen rotes und grünes Licht und eine kleine Menge blaues Licht erzeugt werden. Das Auge sieht daher eine ungesättigte gelbe Farbe. Gesättigtes Gelb kann durch Vergrösserung der Sinuswellenamplitude erzeugt werden (Fig. 2D).
Die weisse Farbe wird wahrgenommen, wenn die Amplitude der Sinuswelle gleich Null ist und an die Steuerelektrode eine konstante Spannung gelegt wird (Fig. 2E). In diesem Falle werden gleiche Mengen rotes, grünes und blaues Licht erzeugt.
Der Farbton der erzeugten Farbe hängt also von der Phase der Sinuswelle ab und die Sättigung von ihrer Amplitude und von der Gleichspannungskomponente des Signals, welche vom Bildinhalt abhängig und als die "monochrome" Komponente bekannt ist. Ebenso hat die Sinuswellenkomponente eine veränderliche Phase und Amplitude, die je vom Bildinhalt abhängig sind, und ist als "Interpunktierungs"- Komponente oder"Bildpunktinterpunktierungs"-Komponente bekannt. Dieses Signal ist also dem NTSCSignal sehr ähnlich und ein NTSC-Signal kann in die entsprechenden Signalkomponenten überführt werden durch Verwendung einer geeigneten Schaltung, wie sie z. B. von B. D. Loughlin in Proc. I. R. E. vom Jänner 1954, Seiten 299-308, beschrieben wurde.
Der Modifikationskreis, der das NTSC-Signal in ein Interpunktierungssignal ändert, ändert nicht die Signalfrequenz, d. h. er erzeugt das Interpunktierungssignal bei der Hilfsträgerwellenfrequenz (mit fsc
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bezeichnet). Das Interpunktierungssignal muss daher von der Hilfsträgerwellenfrequenz in die Schreibfrequenz umgesetzt werden, was in einer Frequenzmischröhre oder Mischschaltung erfolgt.
Wenn also ein Signal mit einer Frequenz fsc" konstanter Amplitude und Phase in einem Mischer mit dem Interpunktierungssignal mit der Frequenz fsc gemischt wird, so hat die Summenfrequenzkomponente am Ausgang eine Frequenz fw und folgt den Phasen-und Amplitudenänderungen des Biterpunktierungssignals. Diese Komponente ist daher geeignet zum Anlegen an die Bundelintensitäts-Steuer- elektrode. Das Signal mit der Frequenz f-f muss aber gewissen Änderungen von fw genau folgen.
Diese Änderungen treten auf infolge von Nicht-Linearität bei horizontaler Abtastung, Änderungen in der Rasterbreite, Unvollkommenheiten der Lage der Phosphorstreifen, usw. Dieses Signal wird daher dem Röhrenschirm selbst entnommen, so dass es möglich ist, diesen Änderungen von fw genau zu folgen.
Das Indexsignal kann dem Schirm auf verschiedene Weise entnommen werden. Eine mögliche Weise ist in Fig. 3 dargestellt, in der einige bei I schematisch dargestellte Mittel zum Festsetzen der Bewegung des Bündels über das Phosphormuster wiedergegeben sind. Angenommen sei, dass die Mittel I aus einer Photozelle bestehen, die für blau empfindlich und gegenüber dem Schirm so angeordnet ist, dass sie von allen seinen Teilen beeinflusst wird. Angenommen sei weiterhin, dass an die Steuerelektrode C der Bildröhre T eine konstante Spannung gelegt ist, so dass weiss wiedergegeben wird. Die Photozelle 1 erzeugt Impulse mit einer Periodenzeit gleich der Schreibfrequenz fw. Wenn die Photozelle I als Belastung einen abgestimmten Kreis 2 mit einer Resonanzfrequenz fw hat, so wird eine Sinuswelle erzeugt, deren Frequenz fw beträgt.
Diese Sinuswelle folgt also auftretenden Änderungen der Schreibfrequenz fw und weist eine konstante Phase gegenüber den Phosphorstreifen auf. Wenn diese Sinuswelle mit dem in einem Ortsoszillator 3 erzeugten Signal mit der Hilfsträgerwellenfrequenz fsc in einer ersten Frequenzmischvorrichtung 4 gemischt und die Differenzfrequenz fw - fsc beim Ausgang selektiert wird, erfüllt das resultieren- de Signal fw-fsc die obenbeschriebenen Bedingungen. Weitere physikalische Erscheinungen zur Erzielung eines Indexsignals sind verwendbar, mit Ausnahme von Photoemission. Z. B.
Streifen aus Material mit einem verhältnismässig hohen sekundären Emissionskoeffizienten können hinter einen bestimmten Farbstreifen jeder Dreiergruppe gelegt werden und derSekundäremissionsstrom kann zum Steuern der Mittel 1. die das Indexsignal erzeugen, verwendet werden.
Fig. 3 zeigt auch noch eine zweite Frequenzmischvorrichtung 5. An die Mischvorrichtung 5 wird das
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- fsckann.) Am Ausgang von 5 ergibt sich also ein Interpunktierungssignal mit einer Frequenz fw zum Anlegen an die Steuerelektrode C der Bildwiedergaberöhre. Dem Signal mit der Frequenz fw wird in einem Summierkreis 7 die monochrome Komponente M zugesetzt, welche dem Block 8 entnommen ist. Der Block 8 ist der letzte Verstärker für das monochrome Signal M. Das Signal M + fw wird der Steuerelektrode C zugeführt.
Wird das Signal M + fw tatsächlich an die Röhre T angelegt, so ist das resultierende System nachweisbar unstabil, da das Farbsignal einen unerwünschten Einfluss auf das Indexsignal ausübt. Dies gilt unabhängig davon, ob die Mittel I auf photoelektrischer Basis oder auf sekundärer Emissionsbasis wirken, aber es ist zweckmässig, den Effekt an Hand von Mitteln I zu beschreiben, welche die Form einer Photozelle haben.
Betrachtet man z. B. den Effekt der in Fig. 2 dargestellten Farbsignale : Wenn die Indexvorrichtung eine für blau empfindliche Photozelle ist, so wird das Indexsignal auf eine Amplitude gleich Null herabgesetzt, wenn gesättigtes Grün oder gesättigtes Gelb (Fig. 2B, 2D) wiedergegeben werden soll.
Das Wiedergeben von ungesättigtem Grün (Fig. 2A) führt zum Erzeugen eines Indexsignals, dessen Phase aber verschoben ist. Die Fig. 4A und 4B zeigen, wie dies erfolgt. Während der Lichtfleck über den blauen Phosphor läuft, ändert sich die Lichtausbeute der blauen Phosphorstreifen auf die in Fig. 4A dargestellte Weise. Dem in Fig. 4A dargestellten Ausgangssignal der Photozelle I mit der abgestimmten Belastung 2 entspricht die Grundkomponente des in Fig. 4B dargestellten Indexsignals und diese läuft um den Betrag a in der Phase nach.
Dagegen hat das zum Wiedergeben eines ungesättigten Gelbs (Fig. 2C) erzielte Indexsignal die richtige Phase, wie in Fig. 4D dargestellt, da die Lichtausbeute der blauen Phosphorstreifen in diesem Falle dem Signal nach Fig. 4C entspricht.
Das Zufuhren eines Farbsignals zur Wiedergaberöhre, bei der ein solches Indexsystem verwendet wird,
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verursacht also unzulässige Änderungen in der Amplitude und Phase des Indexsignals. Übersprechen zwi- schen den Farb- und Indexsignalen ergibt nämlich eine positive Rückkopplungsschleife für das Farbsignal und daraus kann sich eine Unstabilität ergeben.
Das Hauptziel der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Indexschaltung zu schaffen, die stabil ar- beiten und den durch das obenerwähnte Übersprechen verursachten Phasenfehler derart herabsetzen kann, dass er auf die Farbwiedergabe keinen grossen Einfluss ausübt.
Die im Zusammenhang mit der Erfindung verwendeten Indexstreifen und zugeordnete Schaltung kön- nen von jeder physikalischen Erscheinung Gebrauch machen, z. B. elektrischer Leitung, Ultraviolett- oder
Sekundäremission. Die relative Lage der Indexstreifen innerhalb der Leuchtstreifengruppe ist nicht wich- tig, vorausgesetzt, dass sie in jeder Gruppe gleiche Anordnung haben, und vorausgesetzt auch, dass we- nigstens zwei getrennte und deutliche Teilindexsignale von jeder Gruppe von Leuchtstreifen erzielt wer- den können. Insbesondere können sämtliche Indexstreifen von den Leuchtstreifen des Schirmes gebildet werden, oder umgekehrt sind sämtliche Indexstreifen andere Streifen als die Leuchtstreifen des Schirmes.
Auch ist es möglich, eine gemischte Anordnung zu haben, z. B. zwei Indexstreifen pro Gruppe, von de- nen einer aus einem blauen Phosphorstreifen des Schirmes besteht, während der andere ein Ultraviolett- oder Sekundär-Emissionsstreifen ist, der auf einem Sicherheitsband mitten zwischen zwei blauen Phos- phorstreifen liegt. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Anwendung eines gemischten Phosphorstreifens, z. B. eines Gemisches von zwei Phosphoren, von denen einer ein ultraviolettes Licht für Indexzwecke emittiert, während der andere Licht in einer sichtbaren Farbe für Wiedergabezwecke aussendet.
Was die leuchtenden oder Wiedergabestreifen anbelangt, können dabei verschiedene Phosphore, die
Licht verschiedener Farbe emittieren, oder optische Filterstreifen verwendet werden, welche letztere die verschiedenen Farben von einem weissleuchtenden Phosphor aus liefern.
Wenn die Leuchtstreifen nicht nur zur Wiedergabe, sondern auch als Indexstreifen verwendet. werden, so wird die Röhre derart vereinfacht, dass sie keine besonderen Indexstreifen braucht. In diesem Fall müs- sen aber der Schaltung Photozellen mit Farbfiltern zum Festsetzen der Bewegung des Lichtflecks zugeord- net werden. Ein Beispiel einer jeden dieser Vorrichtungen nach der Erfindung, wie sie bei einem Dreifarben-Fernsehwiedergabesystem für einen Farbfernseh-Empfänger verwendet werden, wird an Hand der Fig. 5-9 beschrieben
In einem typischen Falle kann die Breite eines jeden der Phosphorstreifen G, Rund B 0,25 mm betragen und die Sicherheitsbänder 2 können dieselbe Breite haben, woraus sich eine Gesamtbreite von
1, 5 mm für jede leuchtende Dreiergruppe ergibt (diese Vorrichtung kann durch Fig. l wiedergegeben werden).
Bei solchen Abmessungen werden die einzelnen Farbstreifen bei normalen Schauabständen nicht vom Auge unterschieden. In der nachfolgenden Beschreibung wird angenommen, dass die Struktur der
Streifen vertikal ist und dass Ablenkmittel (nicht dargestellt) zur horizontalen und vertikalen Abtastung vorgesehen sind.
Auch wird in der Beschreibung vorausgesetzt, dass das Farbvideosignal in Bildpunktierungsform vorhanden ist, d. h. aus einer Farbkomponente mit der Hilfsträgerwellenfrequenz fsc sowie einer monochromen Komponente besteht. Dieses Farbsignal kann durch Anwendung des Signalverfahrens, bekannt als"Y in M-Umsetzung und Hilfsträgerwellenmodifikation", dem gleichwertigenNTSC-Signal entnommen werden. Es ist z. B. bekannt, dass das NTSC-Signal bei für Bildpunktinterpunktierungswiedergabe geeigneten Röhren verwendbar ist, ohne dass zu grosse Farbfehler erzeugt werden, und in diesem Falle wäre das Farbsignal in Form von Farb- und Helligkeitskomponenten vorhanden.
Fig. 5 zeigt in Draufsicht eine Bildwiedergaberöhre T mit einer vertikalen Reihe von Phosphorstreifen R, B, G, die derart auf den Halter des Röhrenschirmes gelegt sind, dass das auftreffende Elektronenbündel Licht verschiedener primärer Farben in einer konstant wiederkehrenden Reihenfolge emittiert.
Diese Reihenfolge ist im beschriebenen Beispiel rot, blau, grün, rot, blau, grün,...... obwohl die genaue Reihenfolge, in der die Phosphore aufleuchten, nicht wichtig ist, vorausgesetzt, dass die Reihenfolge gleichbleibend ist.
Drei Photozellen, von denen eine (Pr) nur für rotes Licht, eine (Pb) nur für blaues Licht und die dritte (Pg) nur für grünes Licht empfindlich ist, sind so angeordnet, dass sie durch von der Reihe von Phosphoren aus emittiertes Licht getroffen werden können. Die erwähnte Farbempfindlichkeit kann dadurch erzielt werden, dass zwischen jeder Photozelle und dem Schirm der Bildwiedergaberöhre ein geeignetes Farbfilter angebracht wird. Zu jeder Photozelle gehört ein abgestimmter Lastkreis 9, dessen Resonanzfrequenz gleich der Frequenz ist, mit der die Dreizahlen Phosphorstreifen vom Elektronenbündel abgetastet werden, d. h. gleich der Schreibfrequenz fw.
Wenn an die Bändelintensitäts-Steuerelektrode C der Bildwiedergaberöhre T eine unveränderliche
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Spannung gelegt wird, so dass der Bündelstrom beim Abtasten des Röhrenschirmes konstant bleibt, so erzeugen die drei Photozellen je ein etwa sinusförmiges"Index"-Signal, dessen Frequenz gleich der Schreibfrequenz fw ist, und diese Signale weisen je eine Phase auf, die gegenüber denen der andern zwei Signale um 1200 verschoben ist. Fig. 6A zeigt die Beziehung zwischen den Signalen RI, BLundGG. welche die von den Photozellen Pj, Pb und Pg mit ihren zugeordneten Lastkreisen 9 erhaltenen Indexsignale darstellen.
Diese drei Signale werden, insoweit notwendig, über getrennte Phasendrehungs- oder Verzögerungskreise geleitet, so dass sie gegenseitig gleichphasig gemacht werden. Fig. 5 zeigt Verzögerungskreise,
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nigen, und das"grüne"-Signal in der Phase umzukehren. Die Weise, wie die Phasenverschiebung erfolgt, ist nicht wichtig, wenn nur sämtliche drei Signale in nahezu gleiche Phase gebracht sind (Fig. 6B), sobald an die Elektrode C eine konstante Spannung gelegt wird. Die drei Signale werden dann in einem Summierkreis 12 summiert ; das resultierende Ausgangssignal ist in Fig. 6C dargestellt.
Es sei jetzt der Effekt des Anlegens eines veränderlichen Signals an die Steuerelektrode C der Bild-
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senverschiebungskreisen 10 und 11 und dem Summierkreis 12 entnommene Signal bleibt aber unter allen Verhältnissen praktisch in der Phase unverändert und seine Amplitude bleibt praktisch proportional dem mittleren Pegel des Bündelstromes der Bildwiedergaberöhre.
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kreise 10 und 11. Das endgültige den Phasenverschiebungskreisen 10 und 11 und dem Summierkreis 12 entnommene Signal ist in Fig. 6F dargestellt und ist praktisch unverändert gegenüber Fig. 6C.
Dieses endgültige Indexsignal fie mach erfolgter Verstärkung und nach Durchgang durch einen Amplitudenbegrenzungskreis 13 zwecks Entfernung von Änderungen infolge von Änderungen im mittleren Pegel des Bündelstroms in der Elektronenstrahlröhre T, ist daher praktisch frei von Änderungen infolge von Änderungen im an die Steuerelektrode C der Bildwiedergaberöhre T gelegten Videosignals und kann auf die für Bündelindexsysteme übliche Weise für Indexzwecke verwendet werden. Dies kann mit Hilfe der typischen dargestellten Schaltung erfolgen, deren Wirkungsweise wie folgt ist.
Das Indexsignal fw mit konstanter Amplitude wird in einer ersten Mischröhre oder Mischstufe 4 mit dem regenerierten Hilfsträgerwellensignal fsc gemischt und die Differenzkomponente fw - fsc wird am Ausgang 4 selektiert. Das Differenzfrequenzsignal fw - fsc wird dann in einer zweiten Mischstufe 5 mit der Farbkomponente oder Interpunktierungsfarbkomponente f'sc des Videosignal gemischt, wobei die
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trode C der Bildwiedergaberöhre T geeignet.
Nachfolgend wird ein anderes Verfahren zum Erzeugen eines Indexsignals beschrieben :
Fig. 7 zeigt einen horizontalen Schnitt durch den Schirm einer geeigneten Bildwiedergaberöhre T.
Auf den Träger 14 sind auf normale Weise Phosphorstreifen R, B und G in einer kontinuierlich wiederkehrenden Reihenfolge gelegt, während Sicherheitsbänder 2 aus nichtleuchtendem Material zwischen die Phosphorstreifen gelegt sind. An der der Elektronenkanone zugekehrten Seite der Phosphorstreifen werden Streifen 151, 152 und 153 aus einem für Elektronen durchlässigen Leitungsmaterial, zum Beispiel ein Aluminiumfilm, gelegt, wobei diese Streifen gegenseitig isoliert sind. Die Zahl der auf einer Dreiergruppe von Phosphoren gelegten Leitungsstreifen ist nicht wichtig, vorausgesetzt, dass dieselbe ganze Anzahl Streifen auf jede Dreiergruppe gelegt und mehr als ein Streifen pro Gruppe vorhanden ist. Beim dargestellten Beispiel sind drei leitende Streifen auf eine Farbendreiergruppe gelegt (wobei jeder Leitungsstreifen einen Phosphorstreifen überdeckt).
Sämtliche in derselben Lage gegenüber den Farbdreiergruppen gelegte Leitungsstreifen 15 sind elektrisch miteinander verbunden und an eine Klemme gelegt, an die äussere Verbindungen angeschlossen werden können. So sind sämtliche Leitungsstreifen 151 miteinander verbunden, sämtliche Streifen 152 und sämtliche Streifen 153. Der Röhre können also drei Indexsignale RI, BI und GI über die entsprechende Durchverbindung der Streifen 151, 152 und 153 entnommen werden.
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Beim Bewegen des Elektronenbündels über den Schirm durchläuft der Bündelstrom seinerseits (wie ein Rückweg) ein jedes der Elektrodensysteme 151'152 und 153, wobei in einem jeden dieser Elektrodensysteme Impulse mit einer Frequenz gleich der Schreibfrequenz erzeugt werden. An die drei Durchverbindungen ist je ein auf die Schreibfrequenz abgestimmter Lastkreis angeschlossen, wie in Fig. 5 dargestellt ist, während auch der übrige Teil der Schaltung jener nach Fig. 5 entsprechen kann.
Wenn eine verschiedene Zahl von Leitungsstreifen pro Farbendreiergruppe verwendet wird, z. B. zwei, so werden ebensovielen Elektrodensystemen der Röhre Signale entnommen. Wenn der Bündelstrom konstant ist (d. h. bei Abwesenheit einer Bündelmodulation), so sind diese Signale gegenseitig um 1800 phasenverschoben, wobei die beiden Teilsignale durch Phasenumkehrung des einen oder des anderen Signals in die gleiche Phase gebracht werden können.
Die Schaltung nach Fig. S. Oder eine entsprechende Vorrichtung, in der Leitungsstreifen wie an Hand der Fig. 7 beschrieben verwendet sind, kann ohne weiteres zur Verwendung in Systemen mit nur zwei Phosphorstreifen verschiedener Farbe in jedem Element des Phosphormusters angepasst werden. Ein solches Muster kann z. B. abwechselnd rotgelbe und blaugrüne Streifen für Zweikomponentenzusammensetzung eines Farbfernsehbildes haben. Das dem einen Satz Phosphoren oder Leitungsstreifen entnommene Teilindexsignal kann um 1800 phasenverschoben sein (z.
B. durch Phasenumkehrung) und dann dem andern Teilindexsignal zugefügt werden, so dass es mit diesem praktisch gleichphasig ist und das gewünschte endgültige Indexsignal liefert.
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entspricht (die übrige Schaltung kann derjenigen nach Fig. 5 entsprechen und ist deutlichkeitshalber weggelassen). In dieser Schaltung weist die Photozelle P1 in ihrem Ausgang die abgestimmte Anodenbelastung 9 auf, während die Photozelle P2 den mit ihrer Kathode verbundenen abgestimmten Kreis 9 als Be- lastung hat. In Fig. 8 sind zwischen den"roten"R und den"grünen"G Phosphorstreifen Sicherheitsbänder aus Leuchtstreifen U gebildet, die beim Auftreffen des Elektronenbilndels ultraviolettes Licht emittieren.
Wenn also die Photozelle PI nur für ultraviolettes Licht und die Zelle P2 nur fill die blauen Leuchtstrei- fen B empfindlich ist, können U und B als Indexstreifen wirken. Da die Indexstreifen U symmetrisch zwischen den Indexstreifen B angebracht sind (welche also zwei Funktionen erfüllen), sind die beiden Teilindexsignale nominal gegenseitig um 1800 phasenverschoben. Die Belastung von P1 in ihrem Anodenkreis hat jedoch zur Folge, dass ihr Teilindexsignal Ur umgekehrt wird, während beim Teilindexsignal Br im Kreis P2 keine Umkehrung erfolgt. Die beiden Ausgangssignale UI und Ber können daher ohne vorhergehende Phasenverschiebung, d. h. besondere Schaltung zum Umkehren eines der Signale, summiert wer- den.
Die Indexstreifen können auch zwei in gleichem Abstand voneinanderliegende ultraviolett-emittierende Streifensätze sein, einer an jeder Schirmseite. In der Praxis ist eine gewisse Verstärkung vor oder nach der Summierung erwünscht, aber dies ist ebenso der Fall bei der Photozellenschaltung nach Fig. 5.
Fig. 9 zeigt eine weitere Schaltung mit zwei Zellen. Bei dieser Schaltung werden die Zellenausgangssignale den Anoden der Photozellen entnommen und sind daher gegenseitig um 1800 phasenverschoben. Diese Signale werden aber je einem Ende einer mit einer Zwischenanzapfung versehenen primären Wicklung eines Transformators 16 zugeführt. Kondensatoren 17,18 und 19 sind hinzugefügt, um die ganze Schaltung auf die gewünschte Schreibfrequenz fw abzustimmen. Gegebenenfalls können einige Dampfungswiderstände 20 und 21 mit der Primärwicklung des Transformators 16 verbunden sein. Die Schaltung 16-21 erfüllt sowohl die Phasenverschiebungsfunktion als auch die Addierfunktion. Es kann wieder erwünscht sein, vor oder nach dem Transformator 16 zu verstärken. Was die verwendeten Indexstreifen anbelangt, gilt dasselbe wie bei Fig. 8.
Es kann in der Praxis erwünscht sein, die Widerstände 20 und 21 als regelbare Potentiometer auszubilden, um die Schaltung bei ungleichen Empfindlichkeiten in den beiden Zellen P1 und P2 in den Gleichgewichtszustand zu bringen.
Ein Dreifarbensystem, bei dem nur zwei Teilindexsignale verwendet werden, kann leicht stabil sein.
Stabilität kann als die Bedingung betrachtet werden, bei der die Farbwiedergabe des Systems, obwohl möglicherweise unrichtig, bei einem bestimmten Farbsignal konstant bleibt. Im Falle eines Systems, bei dem ein Farbsignal verwendet wird, welches eine Sinuswelle konstanter Frequenz mit einer sich ändernden Phase ist, welche den Farbton wiedergibt, kann diese Stabilität als eine Bedingung betrachtet werden, bei der sich praktisch ein konstanter Farbton in der Farbwiedergabe bei jeder bestimmten Phase des Farbsignals befindet. Die verbleibenden Phasenfehler sind für die meisten Anwendungen zulässig.
Aus den beschriebenen Beispielen ist ersichtlich, dass noch der Vorteil besteht, dass der Indexsteuerkreis automatisch selbststartend ist, ohne dass weitere Mittel oder irgendwelche Beschränkungen für das verwendete Arbeitsverfahren notwendig sind. Diese Eigenschaft ist auf das ununterbrochene Vorhandensein
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der Einfarbenkomponente M zurückzuführen (z. B. in Fig. 5 wird diese Komponente an die Elektrode C der Röhre T über keine andere Schaltung als einen Addierkreis gelegt), während bei den meisten andern Systemen sämtliche an diese Steuerelektrode gelegten Signale von Torimpulsen gesteuert werden und diese ihrerseits den Indexsignalen abgenommen werden.
Diese bekannten Vorrichtungen brauchen einige Mittel zum Erzeugen eines Anfangsimpulses, der beim Anfang jeder Zeile eingeschaltet wird, um zu erreichen, dass der Bündelstrom wenigstens einen Indexstreifen trifft, der dann die Steuerkreise in Betrieb setzen kann. Ein ähnliches Problem entsteht, wenn der Bündelstrom in der Mitte einer Zeile bis Null Ampère abnimmt infolge des Vorhandenseins einer dunklen Szene (Schwarzpegel) im Bild. Es gibt Verfahren zum Lösen dieser Probleme bei bekannten Systemen, aber diese erfordern zusätzliche Schaltelemente oder verursachen eine Verschlechterung des Bildes, oder beides.
Bei der obenbeschriebenen Einrichtung ist die Helligkeitskomponente am Anfang jeder Zeile vorhanden und erscheint wieder nach jeder dunklen Szene des Bildes ; diese Komponente ist an sich ausreichend, um den Indexsteuermechanismus wieder zu starten.
Während die Beispiele mit vertikalen Streifen beschrieben wurden, welche durch eine horizontale Abtastung bestrichen werden, gibt es die weitere Möglichkeit einer Struktur mit horizontalen Streifen kombiniert mit einer vertikalen Wellenbewegung des Bündels während der horizontalen Abtastung. Damit diese Einrichtung der der Beispiele entspricht, muss die Bandelbewegung naturgemäss eine praktisch sägezahnförmige Welle mit einer praktisch vernachlässigbaren Rücklaufzeit und einer Amplitude entsprechend der Breite einer Gruppe von Leuchtstreifen sein.
Wie bei den meisten Indexsystemen kann das Indexsignal zum Einstellen der Abtastgeschwindigkeit anstatt wie hier beschrieben, zum Regeln der Phase des Farbsignals verwendet werden, um das richtige Zeitverhältnis zwischen dem Farbsignal und der momentanen Bündellage beizubehalten. Ebenso wie bei andern Systemen ist es aber in der Praxis besonders zweckmässig, die Regelung gemäss dem zweiten Verfahren durchzuführen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Farbwiedergabeeinrichtung mit einer Indexröhre zur Wiedergabe von Farbfernsehbildern in Form einer Elektronenstrahlröhre mit einer Elektronenspritze, mit einer Bundelintensitäts-Steuerelektröde und einem Schirm, der aus einem sich wiederholenden Muster von Gruppen wenigstens zweier Leuchtsieifen besteht, die je Licht in einer verschiedenen Farbe erzeugen können, mit Einrichtungen zur Elektronenbündelablenkung in dieser Röhre für die horizontale und vertikale Abtastung und zum ununterbrochenen Bewegen des Bündels über aufeinanderfolgende Gruppen von Leuchtstreifen, Einrichtungen zum Zuführen eines nahezu sinusförmigen Bündelmodulationssignals mit einer Amplitude und Phase, welche von dem Farbton und der Sättigung der wiederzugebenden Farbsignale abhängig sind,
zur BUndelintensitäts-Steuer- elektrode mit einer solchen Frequenz, dass eine Periode der Abtastung einer Gruppe von Leuchtstreifen entspricht, und mit einem auf dem Schirm sich wiederholenden Muster wenigstens zweier Indexstreifen für jede Gruppe von Leuchtstreifen, wobei die Indexstreifen entweder aus den erwähnten Leuchtstreifen bestehen oder zu diesen parallele andere Streifen sind, die derart angebracht sind, dass jede Indexgruppe auf gleicherWeise einer der Gruppen von Leuchtstreifen zugeordnet ist, und den Indexstreifen zugeordneten Einrichtungen zum Festsetzen der Lage des sich über den Schirm bewegenden Bündels gegenüber den erwähnten Streifen, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen vorgesehen sind zum Erzeugen eines ersten, nahezu sinusförmigen Teilindexsignals, wenn das Bündel die ersten Indexstreifen sämtlicher Gruppen passiert,
weiterhin Einrichtungen zum Erzeugen eines weiteren nahezu sinusförmigen Teilindexsignals, wenn das Bündel die zweiten Indexstreifen der Gruppen passiert, Einrichtungen zur Phasendrehung dieser Teilindexsignale, um sämtliche Teilindexsignale praktisch in die gleiche Phase zu bringen wie diejenige, welche bei Abwesenheit von Bündelmodulation auftreten würde, Einrichtungen zum anschlie- ssenden Summieren der Teilindexsignale zwecks Erzielung eines endgültigen nahezu sinusförmigen Indexsignals zum Prüfen des gewünschten Verhältnisses zwischen der Phase des Bündelmodulationssignals und der momentanen Bündellage gegenüber den Leuchtstreifen zur Erzielung von praktisch der gewünschten Farbwiedergabe.