Vorrichtung zur Übertragung von stehenden oder bewegten Bildern. Bei den bekannten Vorrichtungen zur Übertragung von stehenden oder bewegten Bildern wird das zu übertragende Bild von dazu geeigneten Einrichtungen periodisch in aufeinanderfolgenden Zeilen abgetastet, wo bei ein Strom erhalten wird, dessen momen tane Grösse sich entsprechend der Helligkeit der hintereinander abgetasteten Bildpunkte ändert.
Der auf diese Weise erhaltene Bild strom besteht aus einer Weohselstromkompo- nente und einer sich langsam ändernden Gleichstromkomponente; letztere ist ein Mass für die mittlere Helligkeit des zu übertragen den Bildes.
Um zu erreichen, dass bei der Wiedergabe !des übertragenen Bildes im Empfänger die mittlere Helligkeit des wiedergegebenen Bil des mit der des zu übertragenden Bildes im Sender iibereinstimmt, ist es erwünscht, dass die übertragenen Bildströme im Empfänger die Gleichstromkomponente der bei der Ab tastung erzeugten Bildströme enthalten, was sowohl im Sender als auch im Empfänger die Verwendung von Gleichstromverstärkern zur Verstärkung der Bildströme erfordert, oder dass eine andere .Komponente vorhanden ist, die ein Mass für die mittlere Helligkeit des übertragenen Bildes ist.
Es ist bereits bekannt, dass wenn mit den im Sender erzeugten Bildströmen periodische Impulse kombiniert werden, deren Pegel mit der Amplitude der Bildströme beim Abtasten von schwarzen Bildpunkten des zu übertra genden Bildes übereinstimmt, im Empfänger von diesen Impulsen zur Regelung der mitt leren Helligkeit des wiedergegebenen Bildes entsprechend der mittleren Helligkeit des Bildes im ,Sender Gebrauch gemacht werden kann.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vor richtung zur Übertragung von stehenden oder bewegten Bildern, bei der zum Abtasten des zu übertragenden Bildes eine Kathodenstrahl röhre mit lichtempfindlichem ,Schirm verwen det wird.
Bei dieser Vorrichtung wird das zu übertragende Bild, zweokmässigerweise periodisch, auf den lichtempfindlichen Schirm projiziert, und es sind Mittel vorgesehen, durch welche der Schirm von einem Katho- denstrahlbündel abgetastet wird, wobei die Geschwindigkeit der an den Schirm heran rückenden Elektronen in der Nähe des Schirmes praktisch Null ist, wenn ein bei der Projektion nicht belichteter Teil des Schirmes abgetastet wird.
Zweck der Erfindung ist, eine Vorrich tung zur Übertragung von Bildern der vor- erwähnten Art derart auszubilden, dass das zu übertragende Bild eine periodische Kom ponente enthält, die im Empfänger zur Re gelung der mittleren Helligkeit entsprechend der mittleren Helligkeit im Sender verwendet werden kann.
Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erzielt, dass das Kathodenstrahlbündel, vor zugsweise während der Zeitdauer zwischen aufeinanderfolgenden Zeilen- bezw. Bildab- tastungen, gesperrt wird, derart, dass das Ausgangssignal während der Sperrperiode dem Bildsignal eines Bildpunktes im zu über tragenden Bilde entspricht, dessen Hellig keit höchstens des eines schwarzen Bild punktes gleich ist.
Das periodische Sperren eines Kathoden strahlbündels ist bereits bei Kathodenstrahl röhren mit. lichtempfindlichem Schirm (Iko- noskopen) angewendet worden, bei denen die Elektronen im Bündel mit grosser Geschwin digkeit auf den lichtempfindlichen Schirm aufprallen. Hierbei wird aber das vorge nannte Ziel nicht erreicht, weil das Sperren des Bündels ein starkes Störsignal herbei führt, das während der Sperrzeit anhält, wodurch besondere Massnahmen zum Unter drücken des Störsignals erforderlich sind.
In der beiliegenden Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfin dungsgegenstandes dargestellt.
Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung ent hält eine Kathodenstrahlröhre 1. Diese Röhre weist eine evakuierte Glashülle auf, in deren Innerem ein Elektrodensystem zur Erzeu gung eines Elektronenbündels angeordnet ist, das eine Kathode 2, eine Intensitäts steuerungselektrode 3 und zwei Beschleuni gungselektroden 4 und 6 enthält; diesen Elektroden werden aus Batterien 7 und 8 ge eignete Speisespannungen zugeführt.
Das vom Elektrodensystem 2, 3, 4, 6 erzeugte Elektronenbündel wird vom Felde einer mit Gleichstrom gespeisten Fokussierspule 9 zu- sa.mmengedrängt und trifft einen Punkt des lichtempfindlichen Dlosaiksehirmes 11.
Die ser Schirm ist vorzugsweise von der bekann ten in den sogenannten lkonoskopen verwen deten Art, mit dem Unterschiede, dass er durchsichtig ist und dass das zu übertragende durch Pfeil 12 dargestellte Bild von einem optischen System 7.3 auf der von der Kathode i abt, -e#vendeten Seite des Schirmes 11 projiziert wird.
Das Elektronenbündel kann sich unter dem Einfluss des elektrischen Feldes zwischen zwei gekrümmten Ablenkplatten 14 und des magnetischen Feldes z-,veier Ablenkspulen 16 in aufeinanderfolgenden Zeilen über den Schirm 11 hinwegbewegen, wodurch hinter einander sämtliche Punkte des Schirmes an der der Kathode zugewendeten Seite abge tastet werden.
Weiler enthält die Röhre 1 eine für elektrostatische Abschirmzwecke vorgesehene Elektrode 17 mit einer schlitz- förmigen Öffnung 18 und eine Elektrode 19, die zum Aufnehmen und Abführen der den Schirm 11 nicht erreichenden Elektronen dient.
Die von der Kathode abgewendete Seite des Schirmes 11, die aus einer durchsichtigen leitenden Schicht. besteht, ist mit einem Wi derstand 22 verbunden, die in den Eingangs kreis eines Verstärker: ?0 aufgenommen ist. Der Ausgangskreis des Verstärkers 20 ist über einen weiteren Verstärker 21 mit einem Sender 23 verbunden.
Von einem Impulsgenerator 26 bekannter Bauart =erden Impulse mit Zeilenabtast- frequenz und mit Bildabtastfrequenz erzeugt. die zum Steuern von Generatoren 31 bezw. 28 benutzt werden, welche die den Ablenk- platten 14 bezw. den Ablenkspulen 16 zuge führten sägezahnförmigen Spannungen bezw. Ströme erzeugen.
Ausserdem werden .die vom Generator 26 erzeugten Impulse über einen Verstärker 32 bezw. 34 der Steuerelektrode 3 bezw. dem Verstärker 21 zugeführt. Nenn das Bild 12 auf dem Mosaikschirm 11 projiziert wird, so entsteht, weil die der Kathode zugewendete Seite des Schirmes 11 bei Belichtung Elektronen aussendet, ein positives Ladungsbild auf dem Schirm, wobei die Grösse der positiven Ladungen von der Helligkeit der Bildelemente des zu übertra genden Bildes abhängig ist.
Die Geschwin digkeit der Elektronen im Bündel ist derart eingestellt, dass die Elektronen ausschliesslich an den Stellen auf den Schirm aufprallen, an denen infolge der Belichtung eine positive Ladung entstanden ist. Die Aufprallge schwindigkeit ist dabei so niedrig, dass das Verhältnis zwischen den beim Aufprall aus gelösten Sekundärelektronen und den Primär elektronen kleiner als Eins ist.
Die den Schirm nicht erreichenden Elektronen wan dern zurück und werden von der Elektrode 19 aufgenommen, die mit einer zentralen Öffnung versehen ist, durch welche der Ab taststrahl auf dem Hinwege hindurchb ht. Beim Abtasten des Schirmes 11 werden die positiv geladenen Elemente des Schirmes 11 vom Elektronenbündel getroffen, und es wer den vom Bündel Elektronen abgegeben, bis die positive Ladung des Elementes neutra lisiert worden ist. Diese Neutralisierung führt einen Stromstoss im Widerstand 22 her bei, der der Helligkeit der Belichtung des be treffenden Mosaikelementes proportional ist.
Die über den Widerstand 22 auftretenden Spannungen werden nach Verstärkung zum Modulieren des Senders 23 verwendet.
Oben ist angegeben worden, dass wenn der Schirm 11 nicht belichtet ist, er vom Abtast- strahl nicht getroffen wird. Die Lage ist dann die gleiche wie wenn der Abtaststrahl gesperrt wäre. Wenn umgekehrt der Abtast- strahl gesperrt ist, so stimmt das über den Widerstand 22 auftretende Signal mit dem Signal über den Widerstand 22 überein, wenn der Schirm 1.1 nicht belichtet ist.
Wenn nun gemäss der Erfindung während einer be stimmten Periode, vorzugsweisse während des Abtastens zwischen zwei aufeinan.derfolgen- den Zeilen bezw. Bildern, das Abtastbündel gesperrt wird, so wird erzielt, dass das Signal über den Widerstand 22 während dieser Pe rioden einen bestimmten Wert hat, das heisst den Wert, der dem Signal entspricht, das beim Abtasten von schwarzen Bildpunkten im zu übertragenden Bilde erhalten wird.
Das Sperren des Strahls lässt sich dadurch erzielen, dass. .auf die in Fig. 1 veranschau lichte Art und Weise Üie vom Generator 26 erzeugten Impulse nach Verstärkung mittels eines Verstärkers 32 mit negativer Polarität der Steuerelektrode 3 der Kathodenstrahl röhre 1 zugeführt werden.
Das über dem Widerstand 22 auftretende Ausgangssignal ist in Fig. 2 dargestellt, in der der den schwarzen Bildpunkten im zu übertragenden Bilde entsprechende Pegel mit ,der gestrichel ten Linie A-A angedeutet ist. Aus, dieser Figur erhellt, dass das Ausgangssignal wäh rend der Sperrperioden t demPegel "Schwarz" entspricht.
Fig. 3 zeigt ein Ausgangssignal, das im wesentlichen dem nach Fig. 2 entspricht, bei dem aber während der Sperrperioden schmale Impulse mit den Bildströmen entgegenge setzter Polarität dem Signal zugesetzt sind; diese Impulse können im Empfänger für Synchronisierzwecke verwendet werden. Das Zusetzen der schmalen Synohronisierimpulse erfolgt vorzugsweise im Verstärker 21, dem vom Generator 26 erzeugte geeignete Im pulse, nach Verstärkung im Verstärker 34, zugeführt werden.
Vorzugsweise wird die Wiedergabeein richtung im Empfänger während der,Sperr- perioden t ebenfalls gesperrt, da während dieser Perioden keine Bildströme empfangen werden. Dieses Sperren erfolgt bei richtiger Einstellung des Empfängers bereits von selbst, weil das ausgesandte Signal den schwarzen Bildelementen entspricht. Um ;,jedoch eine kritische Einstellung des. Emp fängers zu vermeiden, ist es erwünscht, dass das ausgesandte Signal während der Sperr perioden einem Pegel des Bildsignals ent spricht, der beim Abtasten von "schwärzer als schwarzen" Bildelementen erhalten wer den sollte.
Ein solches Signal ist in Fig. 4 dargestellt, in der dieser Pegel durch die Linie B--B angedeutet wird. Die Pegel erhöhung von A-A bis B-B während der Sperrperioden wird zweckmässig dadurch er zielt, dass der Ausgangsspannung der Röhre 1 die Sperrimpulse mit solcher Polarität zu geführt werden, dass Ausgangssignal und Sperrsignal mit entgegengesetzter Polarität überlagert werden. Bei der Vorrichtung nach Fig. 1 werden dazu die Sperrimpulse über einen Schalter 46 dem Verstärker 21 zuge führt.
Ein anderes Verfahren zur Erhöhung des Pegels von A-A bis B-B besteht darin, dass der Schirm 11 von einer Glühlampe 41 belichtet wird, deren Helligkeit mittels eines Widerstandes 43 auf einen geeigneten gleich bleibenden Wert eingestellt werden kann. Die Belichtung des Schirmes durch die Glüh lampe 41 erfolgt mittels einer Optik 42.
Infolge der zusätzlichen Belichtung des Schirmes 11 durch die Glühlampe 41 wird der Signalpegel A-A, der beim Abtasten von schwarzen Bildelementen erhalten wird, um einen gleichbleibenden Betrag gesteigert, der durch die Intensität der Lichtquelle be dingt wird. Der Signalpegel während der Sperrperiode bleibt aber unverändert, so dass wieder das in Fig. 4 abgebildete Signal er halten wird. Beim Zusetzen der im Sender erzeugten Synchronisierimpulse wird ein Signal erhalten, das in Fig. 5 dargestellt ist und mit dem der Sender 23 moduliert wird.
Device for the transmission of still or moving images. In the known devices for the transmission of still or moving images, the image to be transmitted is scanned periodically in successive lines by suitable devices, where a current is obtained, the current size of which changes according to the brightness of the successively scanned pixels.
The image current obtained in this way consists of a Weohsel current component and a slowly changing direct current component; the latter is a measure of the average brightness of the image to be transmitted.
In order to ensure that when the transmitted image is reproduced in the receiver, the mean brightness of the reproduced image corresponds to that of the image to be transmitted in the transmitter, it is desirable that the transmitted image currents in the receiver correspond to the direct current component of the image currents generated during scanning contain, which requires the use of direct current amplifiers to amplify the image currents both in the transmitter and in the receiver, or that another component is present that is a measure of the average brightness of the transmitted image.
It is already known that if periodic pulses are combined with the image streams generated in the transmitter, the level of which coincides with the amplitude of the image streams when scanning black pixels of the image to be transmitted, these pulses in the receiver to control the middle brightness of the reproduced image Image according to the average brightness of the image in the transmitter can be used.
The invention relates to a device for transmitting still or moving images, in which a cathode ray tube with a photosensitive screen is used for scanning the image to be transmitted.
In this device, the image to be transmitted is projected periodically in two dimensions onto the photosensitive screen, and means are provided by which the screen is scanned by a cathode ray beam, the speed of the electrons approaching the screen being in the vicinity of the The screen is practically zero if a part of the screen which is not exposed during the projection is scanned.
The purpose of the invention is to design a device for transmitting images of the aforementioned type in such a way that the image to be transmitted contains a periodic component that can be used in the receiver to regulate the average brightness corresponding to the average brightness in the transmitter.
According to the invention, this is achieved in that the cathode ray bundle, preferably during the period between successive lines respectively. Image scans, is blocked in such a way that the output signal during the blocking period corresponds to the image signal of an image point in the image to be transmitted, the brightness of which is at most equal to that of a black image point.
The periodic blocking of a cathode ray bundle is already included with cathode ray tubes. Light-sensitive screen (iconoscopes) have been used in which the electrons in the bundle hit the light-sensitive screen at high speed. Here, however, the aforementioned goal is not achieved because the blocking of the bundle leads to a strong interfering signal that persists during the blocking period, which means that special measures to suppress the interfering signal are required.
In the accompanying drawing, an example embodiment of the subject invention is shown.
The device shown in Fig. 1 contains a cathode ray tube 1. This tube has an evacuated glass envelope, inside of which an electrode system for generating an electron beam is arranged, which includes a cathode 2, an intensity control electrode 3 and two acceleration electrodes 4 and 6 contains; these electrodes are supplied from batteries 7 and 8 ge suitable supply voltages.
The electron bundle generated by the electrode system 2, 3, 4, 6 is pushed together by the field of a focusing coil 9 fed with direct current and strikes a point on the light-sensitive screen 11.
This screen is preferably of the known type used in so-called iconoscopes, with the difference that it is transparent and that the image to be transmitted by an optical system 7.3 on that of the cathode i abt, -e # used side of the screen 11 is projected.
The electron beam can move under the influence of the electric field between two curved deflection plates 14 and the magnetic field z, four deflection coils 16 in successive lines across the screen 11, whereby all points of the screen on the side facing the cathode are scanned one after the other .
Weiler, the tube 1 contains an electrode 17, provided for electrostatic shielding purposes, with a slit-shaped opening 18 and an electrode 19 which is used to take up and discharge the electrons which do not reach the screen 11.
The side of the screen 11 facing away from the cathode, which consists of a transparent conductive layer. exists, is connected to a resistor 22, which is included in the input circuit of an amplifier:? 0. The output circuit of the amplifier 20 is connected to a transmitter 23 via a further amplifier 21.
A pulse generator 26 of known type = generates pulses with a line scanning frequency and an image scanning frequency. the respectively for controlling generators 31. 28 are used, which the baffles 14 respectively. the deflection coils 16 supplied respectively sawtooth voltages. Generate currents.
In addition, the pulses generated by the generator 26 via an amplifier 32 respectively. 34 of the control electrode 3 respectively. fed to the amplifier 21. If the image 12 is projected on the mosaic screen 11, because the side of the screen 11 facing the cathode emits electrons when exposed, a positive charge image on the screen, the size of the positive charges being dependent on the brightness of the picture elements of the image to be transmitted Image is dependent.
The speed of the electrons in the bundle is set in such a way that the electrons only impact the screen at the points where a positive charge has arisen as a result of the exposure. The speed of the impact is so low that the ratio between the secondary electrons released during the impact and the primary electrons is less than one.
The electrons that do not reach the screen wander back and are picked up by the electrode 19, which is provided with a central opening through which the scanning beam passes on the way there. When scanning the screen 11, the positively charged elements of the screen 11 are hit by the electron beam, and it who emitted the electrons from the beam until the positive charge of the element has been neutralized. This neutralization leads to a current surge in the resistor 22, which is proportional to the brightness of the exposure of the mosaic element in question.
The voltages occurring across the resistor 22 are used to modulate the transmitter 23 after amplification.
It has been indicated above that if the screen 11 is not exposed, it will not be hit by the scanning beam. The situation is then the same as if the scanning beam were blocked. If, conversely, the scanning beam is blocked, the signal appearing via the resistor 22 corresponds to the signal via the resistor 22 if the screen 1.1 is not exposed.
If now, according to the invention, during a certain period, preferably during scanning between two aufeinan.derfolden- the lines respectively. Images, the scanning bundle is blocked, it is achieved that the signal across the resistor 22 has a certain value during these periods, that is, the value that corresponds to the signal that is obtained when scanning black pixels in the image to be transmitted.
The blocking of the beam can be achieved in that.. In the illustrated manner in Fig. 1, the pulses generated by the generator 26 after amplification by means of an amplifier 32 with negative polarity of the control electrode 3 of the cathode ray tube 1 are fed.
The output signal occurring across the resistor 22 is shown in Fig. 2, in which the level corresponding to the black pixels in the image to be transmitted is indicated by the dashed line A-A. From this figure it is evident that the output signal corresponds to the "black" level during the blocking periods t.
Fig. 3 shows an output signal which corresponds essentially to that of Fig. 2, but in which narrow pulses with the image currents of opposite polarity are added to the signal during the blocking periods; these pulses can be used in the receiver for synchronization purposes. The addition of the narrow Synohronisierimpulse takes place preferably in the amplifier 21, the appropriate pulses generated by the generator 26, after amplification in the amplifier 34, are fed.
The playback device in the receiver is preferably also blocked during the blocking periods t, since no image streams are received during these periods. If the receiver is set correctly, this blocking occurs automatically, because the transmitted signal corresponds to the black picture elements. In order, however, to avoid a critical setting of the receiver, it is desirable that the transmitted signal corresponds during the blocking periods to a level of the image signal which should be obtained when scanning "blacker than black" picture elements.
Such a signal is shown in Fig. 4, in which this level is indicated by the line B-B. The level increase from A-A to B-B during the blocking periods is expediently achieved by feeding the blocking pulses to the output voltage of the tube 1 with such polarity that the output signal and blocking signal are superimposed with opposite polarity. In the device according to FIG. 1, the blocking pulses are supplied to the amplifier 21 via a switch 46.
Another method for increasing the level from A-A to B-B consists in that the screen 11 is illuminated by an incandescent lamp 41, the brightness of which can be set to a suitable constant value by means of a resistor 43. The exposure of the screen through the incandescent lamp 41 takes place by means of optics 42.
As a result of the additional exposure of the screen 11 by the incandescent lamp 41, the signal level A-A, which is obtained when scanning black picture elements, is increased by a constant amount which is caused by the intensity of the light source. However, the signal level during the blocking period remains unchanged, so that the signal shown in FIG. 4 will again be maintained. When the synchronization pulses generated in the transmitter are added, a signal is obtained which is shown in FIG. 5 and with which the transmitter 23 is modulated.