DE1022261B - Farbfernsehempfaenger - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Bei der heute praktisch verwendeten Form von Farbfernsehainrichtungeni, wie sie beispielsweise in der Zeitschrift »Electronics«, 1952, S. 88 bis 95, beschrieben sind, werden im Sender gleichzeitig zwei Zeichenspannungen erzeugt, von welchen die eine die Helligkeit und. die andere den Farbeninhalt des gesendeten Bildes darstellt. Diese Zeichenspannungen werden aus den die roten, grünen und blauen Farbenkomponenten der Biildpunkte darstellenden Farbzeichenspannungen zusammengesetzt, welche einerseits in Kombination miteinander die die Helligkeit der Bildpunkte bestimmende Helligkeitskomponente der zusammengesetzten Fernsehzeiehenspannung ergeben und andererseits je für sich zur Modulierung einer FafbenunterträgerwelLe an verschiedenen Phasenpunkten dieser Welle verwendet werden, wobei dann die derart modulierte Farbenunterträgerwelle die Farbenkomponente der zusammengesetzten Fernsehzeichenspannung darstellt. Die modulierte Farbenuinterträgerweille wird zwischen die Frequenzen der Helligkeitskomponente eingeschoben mit dieser zusammen, auf die Trägerwelle des Senders moduliert, so daß also die modulierte Farbenunterträgerwelle und die Hfelliigkeitskomponente dasselbe Frequenzband miteinander teilen. Überdies enthält die zusammengesetzte Fernsehzeiehenspanniung neben den üblichen Zeilen- und BiIdsyiichronisierimpulsen auch noch Faubsynchroniisierimpulse, welche aus etwa neun Perioden der unmoduliierten Farbeniunterträgerwelle bestehen und in unmittelbarem Anschluß an die Zeilensynchronisierimpulse auf die Trägerwelle aufmoduiliert werden.

Im Empfänger werden die genannten Bestandteile der zusammengesetzten Fernsehzeichenspannung voneinander getrennt, und mit den Farbsynchronisierimpulsen wird ein örtlicher Schwingungserzeuger von der Frequenz der Farbenunterträgerwelle gesteuert, dessen Schwingung der empfangenen modulierten Farbenunterträgerwelle in denjenigen Phaisenlagen überlagert wird, in welchen die modulierte Farbenunterträgerwelle mit den Farbzeiehenspanniungen moduliert wurde. Auf diese Weise erhält man aus der modulierten Farbenunterträgerwelle die Farbzeiichenspannungen, die dann zusammen mit der Helligkeitskomponente der zusammegesetzten Fernsehzeiehenspanmung zur Steuerung der Bildwiedergabevorrichtung des Empfängers verwendet werden. Die BiId-Wiiedergabevorrichtung besteht hierbei gewöhnlich entweder aus drei Kathodenstrahlröhren, welche je ein grünes, rotes und blaues Teilbild erzeugen, wobei diese drei Teiilbilder dann optisch zu dem erwünschten farbigen BiJd vereinigt werden, oder aber aus einer einzigen Kathodenstrahlröhre mit drei Kathodenstrahlen und einem Bildschirm, auf welchem unter der Einwirkung des Kathodenstrahlles in den genannten drei Farbfernsehempfänger

Anmelder:

Hazeltine Corporation,
Washington, D. C. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Mouths, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Börsenstr. 17

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 8. Januar 1954

Donald Richman, New York, N. Y. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

Grundfarben aufleuchtende Gruppen von Phosphorpunkten oder Phosphorstreifen vorgesehen sind, wobei jede dieser Gruppen von einem der Kathodenstrahl en bestrichen wird. Die Helligkeitskomponente der zusammengesetzten Fernsehzeichenspannung wird allen drei Kathodenstrahlröhren bzw. allen drei Elektrodensystemen zur Erzeugung der drei Kathodenstrahlen zugeführt, während jede dier Farbzeichenspannungen über getrennte Farbzeichenkanäle je einer von ihnen zugeführt wird.

Die in den Zaichenkanälen des Empfängers zwischen dem Gleichrichter und der Bildwiederigabevorrichtung liegenden Verstärker und Farbendemodulatoren sind für Gleichspannungen gewöhnlich nicht durchlässig, und infolgedessen geht in diesen Zeichenkanälen die Gleichstromkomponente der Fernsehzeichenspannungen verloren. Zwecks Stabilisierung des Schwarzwertes wird daher gewöhnlich an jeden der drei Farbzeichenkanäle je eine Einrichtung zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente angescblosisen. Diese Einrichtungen bestehen im wesentlichen aus Spitzengleiohrichtern und sind daiher sehr empfindlich für Störimpulse, deren Amplitude diejenige der Synchronisierimpulse übersteigt, auf welche die Gleichrichter ansprechen sollen. Die Kondensatoren der mit den Gleichrichtern verbundenen Zeitkonstantennetzwerke werden durch die Störimpulse zu hoch aufgeladen und behalten diese Ladung während einer zu langen Zeit, wodurch eine merkbare Änderung der mittleren Helligkeit des wiedergegebenen Bildes hervorgerufen wird.

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Weiterhin wird die richtige Arbeitsweise der üblichen Einrichtungen zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente auch durch die Farbsynchronisierlmpiulse beeinträchtigt. Die Farbsynehronisierimpulse, deren Amplitude etwa gleich derjenigen der Zeilen- und Bildsynchronisierimpulse ist, sind gleichphasig mit der die Wiedergabe der blauen Farbenkotnponente der Bildpunkte bewirkenden Farbzeichenspannung, und sie erscheinen daher in dem dieser

wird ein Generator 22 synchronisiert, der an seinen drei Ausgangsklemmen Schwingungen liefert, welche in ihrer Frequenz der Frequenz der modulierten Fairbenunterträgerwelle gleichen, aber einen gegenseitigen Frequenzunterschied (0, 90, 236°) aufweisen, der demjenigen entspricht, mit welchem die Farbenunterträgerwelle mit den drei Farbzeichenspannungen moduliert ist. Die Teile 13, 17, 19 und 22 sind an die Eingangsklemmen 50, 52, 55, 54r, 54 b und 54g einer

Farbzeichenspannung zugeordneten Farbzeichenkanal i° Umwandlungsschaltung 16 angeschlossen, deren Aus

in Form von unerwünschten Impulsen negativer Polarität, die sich im Takte der Zöilenfrequenz wiederhdlen. Die an den »blauen« Farbzeichenkanal angeschlossene Einrichtung zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente wird durch diese negativen ¹S Impulse beeinflußt und erhöht infolgedessen die mittlere Helligkeit des blauen Teilbildes, wodurch das wiedergegebene farbige Bild einen bläulichen Ton erhält.

Es wurde bereits vorgeschlagen, den letztgenannten Nachteil dadurch zu beseitigen, daß die Farbzeichenkanäle des Empfängers durch die Farbsynchronisierimpulse für die Dauer dieser Impulse abgeschaltet werden. Diese Maßnahme erfordert jedoch die Verwendung zusätzlicher Schaltelemente im Empfänger, durch welche die Herstellungskosten des Empfängers as unerwünscht verteuert werden.

Gemäß der Erfindung werden die vorgenannten Nachteile durch die Verwendung einer für alle Farbzeichenkanäle gemeinsamen Einrichtung zur Wieder-

gangsklemmen 51 r, 51b, 51g, 53 r, 53 6 und 53 g· mit den Steuerelektroden der Kathodenstrahlröhre 15 in Verbindung stehen. Schließlich ist an den ELngangsteil 10 des Empfängers noch der Tonwiedergabeteil 23 angeschlossen. Sämtliche vorgenannten Teile des Empfängers können — mit Ausnahme der Umwandlungsschaltung 16 — üblicher Art sein, so daß sich eine nähere Erläuterung ihres Auf haus und ihrer Wirkungsweise erübrigt.

Die Ausbildung des Verstärkers 13 erfolgt als Gleichstromverstärker, weil es erwünscht ist, daß die der Röhre 26 zugeführte Fernsehzeichenspaimung Synchronspitzen aufweist, aius dienen eine in genauer Beziehung zum Schwarzpegel stehende Regelspannung abgeleitet werden kann.

Die Umwandlungsschaltung 16 enthält eine Einrichtung 25 zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente in dieFarbzeichenspannungen. Diese Einrichtung besteht aus einer Triode 26 und aus einem in

einführung der Gleichstromkomponente beseitigt, die 30 ihren Kathodenkreis eingeschalteten Zeitkonstantenaus einem im Takte der Zeilmsynchroniaierimpul.se kreis 28, der von einem Kondensator 29 und einem geöffneten Gleichrichter, dem die zusammengesetzte
Fernsehzeichenspannung zugeführt wird, und einem

daran angeschlossenen Netzwerk besteht, welches aus

dargestellten Ausführungsbeispiels, näher erläutert.

Der Empfänger gemäß der Figur enthält einen an die Antenne 11 angeschlossenen Eingangsteil 10, der

dazu parallel geschalteten Widerstandsnetzwerk 30 gebildet wird. Das Widerstandsnetzwerk besteht aus drei parallel geschalteten Spannungsteilern 31 g, 31 b

einem Kondensator und einer der Anzahl der Färb- 35 und 31 r, die über einen als Helligkeitsregler für die Zeichenkanäle entsprechenden Anzahl von zueinander Kathodenstrahlröhre dienenden regelbaren Wider- und zum Kondensator parallel geschalteten Wider- stand 32 an eine Spannungsquelle —B angeschlossen ständen zusammengesetzt ist, wobei jeder dieser sind. Die Zeitkonstante des Zeitkonstantenkreises 28 Widerstände mit je einem der Farbzeichenkanäle ver- beträgt ein Mehrfaches der Zeitspanne zwischen aufbranden ist. 40 einanderfolgenden Zeilensynchronisierimpulsen. Das Die Erfindung wird an Hand ihres in der Zeichnung Gitter der Triode 26 ist über einen Widerstand 27 und

über die Klemmen 50 an den Verstärker 13 angeschlossen, während die Anode der Triode mit der Sekundärwicklung 35 eines Transformators 33 in Ver-

den Hochfrequenzverstärker, die Überlagererstufe und 45 bindung steht, dessen Primärwicklung 34 über die den Zwischenfrequenzverstärker umfaißt. An den Ein- Klemmen 55 an den Zeilenablenkspannungsgenerator 19 gangsteil 10 ist ein Demodulator 12, ein zur Ver- angeschlossen ist. Die Sekundärwicklung 35 ist über Stärkung der Helligkeitskomponente des zusammen- einen Kondensator 36 geerdet, der so bemessen ist, gesetzten Fernsehzeichenspannung dienender Gleich- daß seine Impedanz bei der der Frequenz der Synstromverstärker 13 mit einem Durchlaßbereich von 50 chronisierimpulse entsprechenden Frequenz der der 0 bis 4,3 MHz, ein zur Verstärkung der Fairbenkompo- Triode 26 über den Transformator 33 zugeführten nente der zusammengesetzten Fernsehzeichenspannung Steuerimpulse klein, bei der wesentlich kleineren dienender Wechselstramverstärker 17 mit einem Wiederholungsfrequenz (30 bis 500 Hz) der sich zeit-Durchlaßbereich von 2 bis 4,3 MHz sowie ein Syn- weilig ergebenden Gruppen von Entladungsstromchronisierzeichentrenner 18 angeschlossen. Mit dem 55 impulsen der Triode 26 jedoch groß ist.
Synchronisierzeichentrenner sind Ablenkspannungs- Mit der Einrichtung zur Wiedereinführung der

generatoren 19 und 20 für die Horizontal- und Ver- Gleichstromkomponente kann gegebenenfalls auch tikalablenkunig der Kathodenstrahlen der als Bild- eine Einrichtung 39 zur selbsttätigen Verstärkungswiedergalbevorrichtung dienenden Kathodenstrahl- regelung verbunden sein. Sie besteht dann aus einer röhre 15 verbunden. An den Synchronieierzeichen- 60 mit dem Kondensator 36 parallel geschalteten Diode trenner 18 ist ferner ein Verstärker 21 für die Ver- 37, deren Anode einerseits über einen Widerstand 38 Stärkung der Farbsynöhronisierimpuilse angeschlossen, mit der Spannungsqueille+5 und andererseits über

der durch den Zeilenablenkspannungsgenerator 19 mittels der sich während jeder Rücklaufperiode der Kathodenstrahlen der Bildlwiedergabevorrichtung infolge des zusammenbrechenden magnetisehen Feldes in den mit der Horizontalablenkspule verbundenen Stromkreisen ergebenden kurzen Impulsen positiver Polarität gesteuert wird. Mit den durch den Vereinen glättenden Siebkreis an. die Ausgangsklemme 56 für die Regelspannung angeschlossen ist.

Die Umwandlungsschaltung 16 enthält ferner drei Synchronidemodulatoren 4Or, 40 b und 40g, deren Eingangsklemmen 41 r, 41 b und 41 g an den Verstärker 17 angeschlossen sind, während ihre Eingangsklemmen 42r, 42b und 42g über die Klemmen 54r,

stärker 21 verstärkten Far.bsynchronisierimpulsen 70 545 und 54 g· mit je einem der Ausgangskreise des

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Generators 22 in Verbindung stehen. Die Ausgangs- vorbestimmten Verhältnis zur Spitzenamplitude der

klemmen 44 r, 44 & und 44g der Synchrondemodu- der Röhre 26 zugeführten Synehronisierimpulse.

latoren sind über die Klemmen 53 r, 53 & und 53 g· mit Gemäß allgemeiner Übung beträgt der Schwarzwert

je einem der Steuergitter der Kathodenstrahlröhre 15 der .Ferneehzeichenspannumg 75% der Spitzenampliverbunden. Die beweglichen Kontakte 43g, 43 & und 5 tude der Zeilensynehronisierimpulse. Wenn also die

43 r der Spannungsteiler 3Ig^-, 31 & und 31 r sind über beweglichen Kontakte 43g, 43 S und 43 r der Span-

je einen Siebkreis 45, 46 an die van den Synchron- nungsteiler 31 g, 31 δ und 31 r so eingestellt werden,

demodulatoren zu den Steuergittern der Kathoden- daß die an ihnen erscheinende Spannung 75% der an

strahlröhre führenden Leitungen angeschlossen. der Kathode der Röhre 26 erscheinenden Spannung

Schließlich enthält die Umwandlungsschailtung 16 io sei, so wird vom Netzwerk 30 über die Siebkreise 45,

noch ein zwischen den Verstärker 13 und die Katho- 46 und die Klemmen 53r, 53 b und 53 g den Steuer-

den der Kathodenstrahlröhre 15 geschaltetes Impe- gittern der Kathodenstrahlröhre 15 die dem richtigen

danznetzwerk 14, das aus drei Teilen 47r, 47 & und Seihwarzwert der Helligkeitskomponente der zusam-

47g" besteht, die voneinander verschieden ausgebildet mengesetzten Fernsehzeichenspannung entsprechende

sind¹, um die Unterschiede in den Wirkungsgraden der 15 Spannung zugeführt. Wenn also infolge einer Ände-

den Bildschirm der Kathodenstrahlröhre bildenden, rung der Amplitude des empfangenen Fernsehzeichens

unter der Einwirkung der Kathodenstrahlen in ver- der Schwarzwert der der Kathodenstrahlröhre 15

schiedenen Farben aufleuchtenden Phospborarten aus- über den Verstärker 13 zugeführten Fernsehzeichen-

zuigleichen. spannung geändert wird, so ändert sich die der Ka-

Die Wirkungsweise der Umwandlungsschaltung 16 20 thodenstrahlröhre vom Netzwerk 30 zugeführten Spanist wie folgt: Im Ausgangskreis des Verstärkers 13 nung um einen entsprechenden Betrag, und infolgeerscheint die zusammengesetzte Fernsehzeichenspan- dessen bleibt der richtige Schwarzwert an der Kamung mit einer Polarität, bei welcher die Synchroni- thodenstrahlröhre immer erhalten. Infolge dies Umsierimpulse positives Vorzeichen haben. Diese zu- Standes, daß die Röhre 26 nur während etwa 8 % der sammengesetzte Fernsehzeichenspannung, welche auch 25 Zeit durchlässig ist, sowie infolge der Tatsache, daß die Helligkeitskomponente enthält, wird über die Ein- durch den Widerstand 27 die Amplitude der Störgangsklemmen 50, die Klemmen 48 r, 48 b und 48 g¹ impulse mittels des von diesen hervorgerufenen Gittersowie die Ausgangsklemmen 51 r, 51b und 51g· mit stromes Ln der Röhre 26 begrenzt wird, ist die durch durch die verschiedenartige Ausbildung der Teile47r, die Einrichtung 25 bewirkte Stabilisierung des 47 & und 47g· des Impedanznetzwerkes 14 bedingten 30 Schwarzwertes weitgehend unabhängig von Störungen, verschiedenen Spannungswerten den direi Kathoden Am Kondensator 36 ergeben sich Spannungsder Kathodenstrahlröhre 15 zugeführt. Gleichzeitig ge- änderungen, welche denjenigen im Netzwerk 28 entlangt die zusammengesetzte Fernsehzeichenspannung sprechen, aber entgegengesetzte Polarität haben. Da von den Klemmen 50 über den Widerstand 27 auch die Zeitkonstante des aus dem Kondensator 36 und zum Steuergitter der Triode 26. Da die durch den 35 dem Widerstand 38 gebildeten Kreises groß im VerKondensator 29 erzeugte Vorspannung etwas größer hältnis zum zeitlichen Abstand der aufeinanderfolgenist als die Spitzenamplitude der Zeilensynchronisier- den Zeilensynehronisierimpulse ist, ergibt sich am impulse, ist die Triode 26 normalerweise undurch- Kondensator 36 eine mittlere Spannung, die in einem lässig, und sie wird nur für diejenigen Zeitspannen festen Verhältnis zur Spitzenamplitude der Synchrodurchlässig, in welchen neben den Synchronisier- 4° nisierimpulse und daher der Trägerwelle steht. Diese impulsen auch die vom Zeilenablenkspannungsgene- Spannung stellt daher eine geeignete, verhältnismäßig rator 19 gelieferten Steuerimpulse auf die Röhre ein- störungsfreie Regelspannung für die selbsttätige Verwirken. Der Widerstand 27 dient dazu, zu verhindern, Stärkungsregelung dar und wird nach ihrer Glättung daß Störimpuise mit einer die Amplitude der Syn- in dem an die Diode 37 angeschlossenen Siebkreis chronisiierimpulse üibersteigemdenAmplitude dieRöhre ⁴⁵ über die Klemme 56 einer oder mehreren Stufen des 26 zu ungeeigneten Zeitpunkten durchlässig machen Eingangsteils 10 zugeführt, um diese in Abhängigkeit können, indem durch diesen Widerstand die Ampli- von der Stärke der einkommenden Zeichenspannung tude der Störimpulse auf diejenige der Synchronisier- zu regeln.

impulse begrenzt wird. Infolge der Tatsache, daß die Die die Farbenkomponente der zusammengesetzten Röhre 26 unter der gleichzeitigen Einwirkung der 5<> Fernsehzeichenspannung bildende modulierte Farben-Synchronisierimpulse und der Steuerimpulse peri- unterträgerwelle gelangt über den Verstärker 17 zu odisch durchlässig wird, ergibt sich am Netzwerk 28 den Synchrondemodulatoren 4Or, 40 & und 40 g, denen eine Spannung, die sich entsprechend der Spitzen- auch je eine der gegeneinander phasenverschobenen amplitude der Synchronisierimpuilse dynamisch ändert. Ausgangsspannungen des Generators 22 zugeführt Diese Spannung stellt also eine veränderliche Gleich- 55 wird. Durch Überlagerung dieser Spannungen auf die Stromkomponente dar, die an der Kathode der Röhre modulierte Farbenunterträgerwelle wird auf dieser in 26 mit positiver Polarität erscheint und die Spitzen- jedem der Synchrondemodulatoren eine der Farbamplitude der Synchronisierimpulse etwas übersteigt. Zeichenspannungen abgeleitet, und die drei Farb-Durch diese Spannung wird die Röhre 26 in den Zeichenspannungen werden zusammen mit den vom Zwischenräumen zwischen den aufeinanderfolgenden 60 Netzwerk 30 herrührenden Gleicihstromkomponenten Synchronisierimpulsen gesperrt gehalten, so daß sie den Steuengittern der Kathodenstrahlröhre 15 zugealso während etwa 92% der Zeit gesperrt bleibt. führt, um im Verein mit der den Kathoden der Röhre Falls sich die Amplitude der dem Steuergitter der zugeführten Helligkeitskomponente die Kathoden-Röhre 26 zugeführ-ten Zeilensynchrondsierimpulse strahlen so zu steuern, daß sich am Bildschirm der infolge atmosphärischer Störungen oder Schwund- 65 Röhre das erwünschte farbige Bild ergibt. Die Vererscfaeinungen ändert, so trifft eine entsprechende An- wendung eines gesonderten Spannungsteilens 31 g, 31 b derung der sich am Netzwerk 28 ergebenden Span- und 31 r für jeden der Farbzeichenkanäile ermöglicht nung ein, und' infolgedessen bleibt die durchschnitt- dabei die Regelung der jedem der Farbzeichenkanäle liehe Größe der Spannung zwischen der Kathode und zugeführten Gleichstromkomponente in der Weise, dem Steuergitter der Röhre 26 immer in einem festen, 70 daß man, das richtige gegenseiitiiige Stärkeverhältnis

der die farbigen Bildpunkte bildenden drei Farbenkomponenten erhält.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Farbfernsehempfänger zum Empfang einer aus einer Helligkeitskomponente und Farbzeichenkomponenten bestehenden zusammengesetzten Farbzeichenspannung, in welchem jeder der die Bildwiedergabevorrichtung steuernden Farbzeichenspannungen ein eigener Farbzeichenkanal zügeordnet und eine Einrichtung zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente in die Farbzeichenspannungen vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung aus einem im Takte der Zeilensynohromsierampulse geöffneten Gleichridhter, dem die zusammengesetzte Fernsehzeichenspannung zugeführt wird, und einem daran angeschlossenen Netzwerk besteht, welches aus einem Kondensator und einer der Anzahl der Farbzeichenkanäle entsprechenden Anzahl von zueinander und zum Kondensator parallel geschalteten Widerständen zusammengesetzt ist, wobei jeder dieser Widerstände mit je einem der Farbzeichenkanäle verbunden ist.

2. Farbfernsehempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Widerstände als einstellbare Spannungsteiler ausgebildet sind.

3. Farbfernsehempfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichter aus der Gitter-Kathoden-Strecke einer Entladungsröhre mit einem oder mehreren Gittern l^esteht, wobei das genannte Netzwerk in den Kathodenkreis der Röhre eingeschaltet ist, während einem Gitter der Röhre die zusammengesetzte Fernsehzeichenspannung und einer anderen Elektrode der Röhre die Steuerspannung zugeführt wird.

4. Farbfernsehempfänger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengesetzte Fernsehzeichenspanniung der Röhre über einen den Gitterstrom der Röhre begrenzenden Widerstand zugeführt wird.

5. Farbfernsehempfänger nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante des an die Röhre angeschlossenen Netzwerkes ein Mehrfaches der Zeitspanne zwischen aufeinanderfolgenden Zeilensynchronisierimpulsen beträgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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