DE1024561B - Farbfernsehempfaenger - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Das vom amerikanischen National Television System Committe entwickelte, sogenannte NTSC-Farbfernsehzeichen enthält eine Helligkeitskomponente, welche aus verschieden großen Anteilen der den drei Farbenkomponenten Grün, Rot und Blau der zu übertragenden Farben entsprechenden drei Grundfarben-Spannungen zusammengesetzt ist sowie eine Farbenkomponente, welche aus einer Farbenunterträgerwelle besteht, die mit aus den Grundfarbenspannungen gebildeten Modulationskomponenten in verschiedenen Phasen amplitudenmoduliert ist. Dieses Zeichen eignet sich in erster Linie zur Steuerung einer Bildwiedergabevorrichtung mit getrennten Steuerelementen zur Steuerung von drei Kathodenstrahlen, welche die drei verschiedenfarbigen Bildpunktelemente erzeugen, aus denen sich jeder Bildpunkt des wiedergegebenen farbigen Bildes zusammensetzt. Es sind jedoch auch Kathodenstrahlröhren bekannt, bei welchen ein einziger Kathodenstrahl zur Erzeugung aller drei verschiedenfarbigen Bildpunktelemente der farbigen Bildpunkte dient, indem der Kathodenstrahl eine seiner Zeilenabtastbewegung überlagerte, zusätzliche Bewegung ausführt, die je nach der Ausbildung des Bildschirmes der Kathodenstrahlröhre entweder kreisförmig ist, oder quer zur Zeilenrichtung verläuft. In der Zeitschrift »Proceedings of the I. R. Ε.« vom Januar 1954 sind auf den Seiten 299 bis 308 verschiedene Methoden zur Umwandlung sowohl der Helligkeitskomponente als auch der Farbenkomponente des NTSC-Zeichens in eine zur Steuerung derartiger Kathodenstrahlröhren geeignete Form beschrieben. Die Umwandlung der Helligkeitskomponente geschieht durch Zuführung einer aus der Farbenkomponente abgeleiteten Korrekturspannung zur Helligkeitskomponente, während die Umwandlung der Farbenkomponente mittels Änderung der Phasenlage und des gegenseitigen Amplitudenverhältnisses der die Bildwiedergabevorrichtung steuernden Modulationskomponenten der Farbenunterträgerwelle durchgeführt wird.

Ein mit einer Einstrahl-Kathodenstrahlröhre der· obengenannten Art versehener Farbfernsehempfänger ergibt bei der vorerwähnten Umwandlung des empfangenen NTSC-Zeichens in ein zur Steuerung der Einstrahl-Kathodenstrahlröhre geeignetes Zeichen einwandfreie farbige Bilder. Da das NTSC-Zeichen, wie erwähnt, aus einer Helligkeitskomponente und einer Farbenkomponente besteht und beide Komponenten zusammengenommen die Kathodenstrahlröhre steuern, wobei die Helligkeitskomponente alle im Bild enthaltenen, verschiedenen Helligkeitswerte umfaßt, erhält man in dem Fall, daß man die für die Übertragung der Farbenkomponente des NTSC-Zeichens bestimmten Zeichenkanäle des Empfängers abschaltet und nur die Helligkeitskomponente der Kathoden-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 17. Januar 1955

Bernard Dunlevy Loughlin, Lynbrook, N. Y. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

strahlröhre zuführt, eine schwarzweiße Wiedergabe des gesendeten farbigen Bildes. Da überdies die Helligkeitskomponente, wie sich aus vorstehendem ergibt, dem Bildinhalt einer gewöhnlichen schwarzweißen Fernsehzeichenspannung gleicht, eignet sich der Farbfernsehempfänger auch zum Empfang und zur Wiedergabe gewöhnlicher, schwarzweißer Fernsehsendungen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß hierbei im wiedergegebenen Bild vereinzelte rote und blaue Farbpunkte sichtbar werden. Diese Erscheinung rührt augenscheinlich von der Überlagerung der die feinen Einzelheiten der Bildzeichnung darstellenden Bildzeichenspannungen der Frequenz von 3 bis 4 MHz mit der Farbwechselsteuerspannung von etwa 3,6 MHz her, die die eingangs erwähnte zusätzliche Ablenkung des Kathodenstrahles während seiner Zeilenabtastbewegung bewirkt. Diese Überlagerung gibt eine zusätzliche, resultierende Steuerspannung von der Frequenz 0 bis 0-6 MHz für den Kathodenstrahl, die die erwähnten farbigen Punkte in Erscheinung treten läßt. Es ist zwar möglich, diese Erscheinung in einfacher Weise zu beseitigen, indem man im Zeichenkanal für die Helligkeitskomponente einen Filter vorsieht, der für Frequenzen oberhalb von 3 MHz undurchlässig ist, jedoch gehen bei einer derartigen Unterdrückung des oberhalb von 3 MHz liegenden Teiles der Bildzeichenspannung die feinen Einzelheiten der Bildzeichnung verloren.

Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der vorgenannten Störung bei der Wiedergabe von schwarzweißen Bildern unter Erhaltung des gesamten Bildinhaltes. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch er-

709 880/165

Die Korrekturspannung M-Y für die Helligkeitskomponente und die erwähnten Farbdifferenzspannun- R-B und G-M werden durch Überlagerung der modulierten Farbenunterträgerwelle des NTSC-Zeichens mit örtlich erzeugten Schwingungen entsprechender Phase und Frequenz gebildet. Zur Erzeugung dieser Schwingungen dient ein Generator 28, dessen Frequenz derjenigen der Farbenunterträgerwelle gleicht, also etwa 3,6 MHz beträgt. Die Phase dieses Genera-

reicht, daß die Geschwindigkeit der einen Abtastbewegung des Kathodenstrahles in Abhängigkeit von dem die höheren Frequenzen umfassenden Teil des empfangenen Fernsehzeichens gesteuert wird.

Eine der Zeilenablenkbewegung überlagerte Geschwindigkeitssteuerung des Kathodenstrahles einer
Bildwiedergaberöhre ist an und für sich bekannt, jedoch handelt es sich dabei nicht um die Wiedergabe
von farbigen Bildern unter Benutzung einer Farbenunterträgerwelle, sondern die überlagerte Steuerung io tors wird durch einen selbsttätigen Phasenregler 27 in erfolgt in Abhängigkeit von zumindest einer Ab- Abhängigkeit von den diesem Phasenregler zugeführleitung der Fernsehspannung. ten Farbsynchronisierimpulsen des NTSC-Zeichens Die Erfindung wird an Hand ihrer in der Zeichnung so geregelt, daß sie mit einer vorbestimmten Bezugsdargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. phase der modulierten Farbenunterträgerwelle über-Fig. 1 bis 3 stellen verschiedene Ausführungsformen 15 einstimmt. An den Generator 28 ist einesteils über eines erfindungsgemäß ausgebildeten Farbfernsehemp- einen die zweite Harmonische seiner Schwingung verfängers dar, während stärkende Verstärker 34 und einen Phasenverschie-Fig. 1 a und 1 b zur Erläuterung der Wirkungsweise bungskreis 32 der Modulationsachsenwähler 20, andieser Empfänger dienende Diagramme sind. dernteils über einen Phasenverschiebungskreis 30 und Der Empfänger gemäß Fig. 1 enthält einen an die 20 einen die dritte Harmonische der Schwingung des GeAntenne 11 angeschlossenen Eingangsteil 10, der den nerators verstärkenden Verstärker 31 der Modulator Hochfrequenzverstärker, die Überlagererstufe, den 23, ferner über einen Phasenverschiebungskreis 33 Zwischenfrequenzverstärker und den Demodulator um- der Synchrondemodulator 25 angeschlossen. Schließfaßt. An den Eingangsteil 10 ist der Tonwiedergabe- lieh steht der Generator 28 über einen Gegentaktverteil 40 des Empfängers, ferner der Bildwiedergabeteil 25 stärker 29 und einen Transformator auch mit einem 12 und ein Synchronisierzeichentrenner 37 angeschlos- vor dem Bildschirm 14 a der Kathodenstrahlröhre 14 sen, der die in der empfangenen Fernsehzeichenspan- angeordneten Drahtgitter 14 b in Verbindung. Der nung enthaltenen Zeilen-und Bildsynchronisierimpulse Bildschirm 14 α besteht in bekannter Weise aus einer zu einem Zeilenablenkspannungsgenerator 38 und zu der Anzahl der Bildzeichen entsprechenden Anzahl einem Bildablenkspannungsgenerator 39 weiterleitet. 30 von Gruppen von je drei parallelen Phosphorstreifen Der Bildwiedergabeteil 12 enthält einen Zeichen- aus verschiedenen Phosphorarten, die bei ihrer Er-

kanal für die Helligkeitskomponente des empfangenen Fernsehzeichens, der aus einem Verzögerungsnetzwerk 15, einem Bildinhaltsverstärker 16, einem Filter 17 mit einem Durchlaßbereich von 0 bis 3 MHz und einem Addierkreis 13 besteht, dessen Ausgang an die Kathode einer als Bildwiedergabevorrichtung dienenden Einstrahl-Kathodenstrahlröhre 14 angeschlossen ist. Diese Kathodenstrahlröhre kann beispielsweise in

zeugung durch den Kathodenstrahl in verschiedenen Farben aufleuchten. Der mittlere Streifen jeder Gruppe besteht aus einem grün aufleuchtenden Phosphor, während der obere Streifen jeder Gruppe aus einem rot aufleuchtenden und der untere Streifen jeder Gruppe aus einem blau aufleuchtenden Phosphor besteht. Die Drähte des Drahtgitters 146 bestehen aus zwei Gruppen, deren Drähte miteinander abwechseln,

der in der Zeitschrift »Proceedings of the I. R. Ε.«, 4ο wobei die Drähte der einen Gruppe vor den roten Juli 1953, S. 851 bis 858, beschriebenen Weise aus- Streifen und die der anderen Gruppe vor den blauen

Streifen liegen. Durch diese Drähte wird der Katho-

gebildet sein. Sie ist mit Ablenkspulen 14 c für die Horizontal- und Vertikalablenkung des Kathodenstrahles versehen, die an die Ablenkspannungsgeneratoren 38 und. 39 angeschlossen sind.

Weiterhin enthält die Bildwiedergabevorrichtung 12 einen Zeichenkanal für die Erzeugung der Korrekturspannung M-Y für die Helligkeitskomponente 1" des NTSC-Zeichens. Dieser Zeichenkanal besteht aus einem an den Eingangsteil 10 angeschlossenen Verstärker 19 mit einem Durchlaßbereich von 3,0 bis 4,2 MHz, einem Synchrondemodulator 25 und einem Filter 26 mit einem Durchlaßbereich von 0 bis 0,6 MHz, der mit dem Addierkreis 13 in Verbindung steht.

denstrahl unter der Einwirkung der von dem Generator 28 gelieferten Farbwechselsteuerspannung so abgelenkt, daß er jedesmal dann auf einen der Phosphorstreifen einer Gruppe auftrifft, wenn die der Farbe dieses Phosphorstreifens entsprechende Farbzeichenspannung an der Kathode der Kathodenstrahlröhre wirksam wird.

Ferner enthält der Empfänger noch eine den Betriebszustand des Zeichenkanals für die Farbenkomponente in Abhängigkeit von der Art des empfangenen Fernsehzeichens beeinflussende Vorrichtung 36. Diese wird vom selbsttätigen Frequenzregler 27 und von

lationsachsenwähler 20, hinter welchem sich der Farbzeichenkanal in zwei Zweige teilt, die beide

zum

An den Verstärker 19 ist auch der Zeichenkanal für 55 dem ihr über den Zeilenablenkspannungsgenerator 38 die Farbenkomponente des empfangenen NTSC- zugeführten Zeilenrücklauf impuls der Kathodenstrahl-Zeichens angeschlossen. Dieser enthält einen Modu- röhre gesteuert und ist an den Modulationsachsenwähler 20, an den Modulator 23 und an den Synchrondemodulator 25 angeschlossen. Normalerweise besteht Addierkreis 13 führen. Der eine dieser Zweige besteht 60 die Aufgabe dieser Vorrichtung darin, beim Empfang aus einem Verstärker 35 mit einem Durchlaßbereich einer schwarzweißen Fernsehsendung den Farbzeichenvon 3,0 bis 4,2 MHz und dient zur Zuführung der aus kanal des Empfängers abzuschalten, um durch diesen der roten und der blauen Farbzeichenspannung ge- Zeichenkanal verursachte Störungen der Wiedergabe bildeten Farbdifferenzspannung R-B zum Addierkreis des schwarzweißen Bildes zu verhindern, jedoch hat 13, während der andere Zweig aus einem Modulator 65 die Vorrichtung bei dem erfindungsgemäß ausgebilde-23 und einem Filter 24 mit einem Durchlaßbereich von ten Empfänger eine andere Aufgabe, die weiter unten 6,6 bis 7,8 MHz besteht und zur Zuführung der aus näher erläutert werden wird.

der grünen Farbzeichenspannung und der korrigierten Die Teile 34, 32, 36 und 20 des Empfängers gemäß

Helligkeitskomponente gebildeten Farbdifferenzspannung G-M zum Addierkreis 13 dient.

Fig. 1 sind in der Fig. 2 in ihren Einzelheiten dargestellt. Die Einzelheiten des Phasenreglers 27 sind

hier nicht veranschaulicht, jedoch kann dieses Gerät beispielsweise in der in Fig. 5 des auf den Seiten 288 bis 299 des Januarheftes 1954 der Zeitschrift »Proceedings of the I.R.E.« dargestellten Weise ausgebildet sein. Wie in dem genannten Artikel dargelegt ist, liefert der selbsttätige Phasenregler eine Gleichspannung, die ihren Höchstwert dann erreicht, wenn die vom Generator 28 erzeugte Spannung das richtige Phasenverhältnis zur modulierten Farbenunterträgerwelle hat. Diese Gleichspannung, die bei richtiger Synchronisierung des Generators 28 negativ ist, steuert die den Betriebszustand des Zeichenkanals für die Farbenkomponente in Abhängigkeit von der Art des empfangenen Fernsehzeichens beeinflussende Vorrichtung 36. Diese enthält eine Triode 50, deren Kathode geerdet und deren Steuergitter mit dem die vorerwähnte negative Regelspannung liefernden Teil des Phasenreglers 27 verbunden ist. Die Anode der Triode 50 steht über die Sekundärwicklung eines Transformators 51 und einen Arbeitswiderstand 52 mit der Kathode in Verbindung. Die Primärwicklung des Transformators 51 ist derart mit dem Generator 38 verbunden, daß ihr die positiven Zeilenrücklaufimpulse zugeführt werden. Der Verbindungspunkt der Sekundärwicklung des Transformators 51 und des Arbeits-Widerstandes 52 ist über einen Tiefpaßfilter 53 mit einem Schalter 54 verbunden, der an den Modulationsachsenwähler 20 sowie an den Modulator 23 und den Synchrondemodulator 25 gemäß Fig. 1 angeschlossen ist. Der Tiefpaßfilter 53 ist so ausgebildet, daß er im wesentlichen nur für Gleichspannungen durchlässig ist. Der zur Verstärkung der zweiten Harmonischen der vom Generator 28 erzeugten Schwingung dienende Verstärker 34 enthält eine Triode 55, deren Steuergitter über ein Vorspannung erzeugendes Netzwerk 56 an den Generator 28 angeschlossen ist. Die Anode der Triode 55 ist mit einer Auszapfung eines Parallelresonanzkreises 57 verbunden, der einerseits über einen Arbeitswiderstand 58 an eine Spannungsquelle B angeschlossen ist und andererseits über einen Kondensator 59 mit dem den Phasenverschiebungskreis 32 bildenden Parallelresonanzkreis 60 in Verbindung steht. Die Resonanzkreise 57 und 60 sind auf die Frequenz der zweiten Harmonischen der vom Generator 28 erzeugten Schwingung, d. h. auf die Frequenz von etwa 7,2 MHz abgestimmt, und der sie miteinander verbindende Kondensator 59 ist derart bemessen, daß die zweite Harmonische mit der erwünschten Phasenverschiebung im Verhältnis zur Bezugsphase des Generators 28 dem Modulationsachsenwähler 20 zügeführt wird.

Der Modulationsachsenwähler 20 enthält eine Röhre (beispielsweise der Type 6 AR 8), die eine Kathode, ein Steuergitter, eine Konzentrationselektrode, eine Beschleunigungselektrode, zwei Anoden sowie zwei weitere Elektroden 62 α und 62 b enthält, mit deren Hilfe der Entladungsstrom der Röhre wahlweise zu einer der beiden Anoden gelenkt werden kann. Die Kathode ist über einen vorspannungserzeugenden Widerstand 63 geerdet, das Steuergitter an den Verstärker 19 der Anordnung gemäß Fig. 1 angeschlossen, die Konzentrationselektrode ist geerdet, und die Beschleunigungselektrode liegt an einer Spannungsquelle B. Die Ablenkelektroden 62 a und 62 & sind mit den beiden Polen des auf die Frequenz von etwa 7,2 MHz abgestimmten Sekundärkreises 64 eines Transformators 65 verbunden, dessen Sekundärwicklung in ihrer Mitte geerdet und dessen Primärwicklung mit dem Phasenverschiebungskreis 32 in Verbindung steht. Die Ablenkelektrode 62 b ist an den abgestimmten Sekundärkreis 64 über einen Kondensator 65 a angeschlossen und steht überdies über einen Trimwiderstand 66 mit dem Schalter 54 der Vorrichtung 36 in Verbindung. Die beiden Anoden der Röhre 61 sind über miteinander verbundene Widerstände 67 und 68 an die Spannungsquelle B angeschlossen. Die eine dieser Anoden steht mit dem Verstärker 35 der Anordnung gemäß Fig. 1 in Verbindung und die andere ist mit dem Modulator 23 der Anordnung gemäß Fig. 1 verbunden.

Die Wirkungsweise der bisher beschriebenen Teile des Empfängers gemäß Fig. 1 entspricht im wesentlichen der in der zuerst genannten Literaturstelle enthaltenen Darstellung. Beim Empfang eines NTSC-Farbfernsehzeichens gelangt die Helligkeitskomponente Y des Zeichens über den Zeichenkanal 15., 16, 17 für die Helligkeitskomponente zum Addierkreis 13, während die Farbenkomponente über den Verstärker 19, den Modulator 20 und den Synchrondemodulator 25 zugeführt wird. Im Synchrondemodulator 25 wird aus der die Farbenkomponente bildenden modulierten Farbenunterträgerwelle durch ihre Überlagerung mit der gegenüber ihrer Bezugsphase um ein geeignetes Maß (19°) phasenverschobenen Schwingung des Generators 28 die zur richtigen Helligkeitssteuerung der Einstrahl-Kathodenstrahlröhre erforderliche Korrekturspannung M-Y abgeleitet und über den Filter 26 ebenfalls dem Addierkreis 13 zugeführt.

Der Modulationsachsenwähler 20 dient zur Ableitung der zur Farbensteuerung der Kathodenstrahlröhre erforderlichen Farbdifferenzspannungen R-B und G-M aus der modulierten Farbenunterträgerwelle. Da die Farbenunterträgerwelle in zwei verschiedenen Phasenlagen mit aus den Farbzeichenspannungen G, R und B in verschiedener Weise zusammengesetzten Modulationskomponenten moduliert ist, aus denen überdies auch die Helligkeitskomponente Y bzw. M bestehen, können aus ihr in beliebigen anderen Phasenlagen bzw. Modulationsachsen Modulationskomponenten beliebiger Zusammensetzung abgeleitet werden. Neben der modulierten Farbenunterträgerwelle enthält die Farbenkomponente des NTSC-Zeichens auch Farbsynchronisierimpulse, welche aus einigen Perioden der unmodulierten Farbenunterträgerwelle bestehen und somit die Bezugsphase dieser Welle bestimmen. In Fig. 1 a sind die auf diese Bezugsphase A bezogenen Phasenverhältnisse der zur Steuerung der Einstrahl-Kathodenstrahlröhre erwünschten Modulationskomponenten R-B, G-M und M-Y dargestellt. Der Generator 28 wird durch die Farbsynchronisierimpulse so synchronisiert, daß seine Phase mit der Bezugsphase A übereinstimmt.

Die modulierte Farbenunterträgerwelle steuert den Entladungsstrom der Röhre61 des Modulationsachsenwählers 20. Die durch den Verstärker 34 verstärkte zweite Harmonische der Schwingung des Generators 28 wird über den Phasenverschieber 32 mit der erwünschten, sich aus der Fig. 1 a ergebenden Phasenverschiebung der Primärwicklung des Transformators 65 zugeführt und gelangt über die Sekundärwicklung dieses Transformators in einander entgegengesetzten Phasen zu den beiden Ablenkelektroden 62 α und 62 & der Röhre 61. Unter der Einwirkung dieser Ablenkelektroden wird daher der durch die Farbenunterträgerwelle gesteuerte Entladungsstrom der Röhre im Takte der Frequenz 7,2 MHz abwechselnd den beiden Anoden der Röhre zugeführt. Bei richtiger Einstellung der Phasenverschiebung trifft der Entladungsstrom die mit dem Widerstand 67 verbundene Anode immer in dem Augenblick, in welchem die Amplitude

der Farbenunterträgerwelle der grünen Farbzeichenspannung proportional ist, d. h. in dem Augenblick, in. welchem die in der Modulations achse G-M liegende Modulationskomponente am Steuergitter der Röhre wirksam wird, während die mit dem Widerstand 68 verbundene Anode immer in denj enigen Augenblicken vom Entladungsstrom getroffen wird, in welchen die Amplitude der modulierten Farbenunterträgerwelle der Differenz zwischen der roten und der blauen Farb-

da die unter der Einwirkung des Kathodenstrahles in verschiedenen Farben aufleuchtenden Phosphor-Streifen bei ihrer gleich starken Erregung zusammen einen neutral grauen Farbton ergeben, dessen Helligkeit die ganze Skala von Weiß bis Schwarz umfassen kann. Wie weiter oben erwähnt wurde, wird der Generator 28 durch die in der Farbenkomponente des empfangenen Farbfernsehzeichens enthaltenen Farbsynchronisierimpulse über den Phasenregler 27 syn-

zeichenspannung proportional ist, d. h. in dem Augen- io chronisiert. Solange der Generator 28 annähernd syn-

blick, in welchem die in der Modulationsachse R-B liegende Modulationskomponente am Steuergitter der Röhre wirksam wird. Auf diese Weise ergibt sich also an der erstgenannten Anode eine nur mit der Modulationskomponente G-M modulierte Ausgangsspannung von 3,6 MHz, während sich an der zweitgenannten Anode eine nur mit der Modulationskomponente R-B modulierte Ausgangsspannung von 3,6 MHz ergibt. Da die Modulationsachsen G-M und

chron arbeitet, liefert der Phasenregler 27 eine negative Regelspannung, die dem Steuergitter der Triode SO der Vorrichtung36 zugeführt wird und diese Triode daher gesperrt hält. Beim Empfang einer schwarzweißen Sendung erhält der Phasenregler 27 keine Farbsynchronisierimpulse, so daß hierbei der Generator 28 nicht synchronisiert wird und die Triode 50 nicht gesperrt ist. Die üblichen Empfänger dieser Art sind nun so ausgebildet, daß beim Ausbleiben der

R-B miteinander einen Winkel von etwa 70° ein- 20 Farbsynchronisierimpulse, d. h. also beim Empfang

schließen, während die beiden Ausgangsspannungen der Röhre 61 einen Phasenunterschied von 90° aufweisen, erfolgt die Modulationsachsenauswahl in Wirklichkeit nicht mit der vorgenannten Reinheit,

schwarzweißer Fernsehsendungen, die Vorrichtung 36 dem Zeichenkanal für die Farbenkomponente abschaltet, um mögliche Störungen der schwarzweißen Bildwiedergabe durch diesen Zeichenkanal zu verhin-

aber die geringfügigen Abweichungen sind praktisch 25 dem. Wie eingangs erwähnt wurde, hat es sich nun

gezeigt, daß bei der schwarzweißen Bildwiedergabe trotzdem farbige Störungen auftreten, und zwar insbesondere im Bild verstreute rote und blaue Farbpunkte. Diese Störung ist die Folge einer Interferenz zwischen der Intensitätsmodulation des Kathodenstrahles, welche mit einer in der Nähe der Frequenz von 3,6 MHz liegenden Frequenz erfolgt, und der Farbwechselsteuerspannung von 3,6 MHz. Wenn die Intensitätsmodulation gleichphasig mit dem Farben-

vernachlässigbar. Es besteht übrigens auch die Möglichkeit, mit Hilfe einer zusätzlichen Querverbindung der beiden Ausgangskreise der Röhre die beiden erwünschten Modulationskomponenten in fast voller Reinheit zu gewinnen.

Die mit der Modulationskomponente R-B modulierte Ausgangsspannung von 3,6 MHz des Modulationsachsenwählers 20 gelangt unmittelbar zum Addierkreis 13., während die mit der Modulationskomponente G-M modulierte Ausgangsspannung von 3,6 MHz 35 wechsel ist, dann hat der Kathodenstrahl seine größte des Modulationsachsenwählers 20 dazu verwendet Intensität bei der Erregung des einen, beispielsweise wird, im Modulator 23 die durch den Verstärker 31 des roten Phosphorstreifens, während er bei der Erverstärkte dritte Harmonische (10,8 MHz) der durch regung des anderen, beispielsweise des blauen Phosden Phasenverschiebungskreis 30 phasenverschobenen phorstreiiens. seine geringste Intensität aufweist. Hier-Schwingung des Generators 28 zu modulieren, worauf 40 aus ergibt sich dann eine Störung des Farbengleichdann die sich hieraus ergebende, mit der Modulations- gewichtes, so daß man statt eines grauen Bildpunktes komponente G-M modulierte zweite Harmonische irgendwelcher Helligkeit einen roten Bildpunkt erhält. (7,2 MHz) der Schwingung des Generators 28 über Bei einem kleinen Frequenzunterschied zwischen der den Filter 24 dem Addierkreis zugeführt wird. Durch Intensitätsmodulation und dem Farbenwechsel werden die im Addierkreis miteinander vereinigten Steuer- 45 sich dann Perioden des Überschusses an blauer Farbe spannungen Y, M-Y, G-M und R-B wird dann der abwechseln und infolgedessen ergeben sich im Bild Kathodenstrahl der Kathodenstrahlröhre so gesteuert, rote und blaue Punktmuster. Grüne Punkte werden daß seine Intensität immer derjenigen Farbzeichen- bei einer linearen Arbeitsweise der Kathodenstrahlspannung proportional ist, welche der Farbe des röhre nicht auftreten, da die Frequenz des Auftreffens Phosphorstreifens entspricht, auf dem der Kathoden- 50 des Kathodenstrahles auf die grünen Phosphorstreifen strahl unter der Einwirkung der vom Generator28 ge- doppelt so groß ist wie die ihres Auftreftens auf die lieferten Farbwechsel-Steuerspannung gerade auftrifft. roten und blauen Phosphorstreifen, jedoch ist diese

In der Fig. 1 b ist die gegenseitige Phasenbeziehung Linearität in Wirklichkeit nicht gegeben und infolgeder auf die Kathodenstrahlröhre einwirkenden ver- dessen treten auch grüne Bildpunkte in Erscheinung, schiedenen S teuer spannungen dargestellt. Die Kurve F 55 Eine Störung dieser Art macht sich bei der Wiederstellt die mit der Modulationskomponente R-B modu- gäbe farbiger Bilder nicht bemerkbar, da die mit der

lierte Steuerspannung von 3,6 MHz dar, die gleichphasig mit der Farbenwechselsteuerspannung ist; die Kurve S ist die mit der Modulationskomponente G-M modulierte zweite Harmonische der Farbenunterträgerwelle; die Kurve C stellt die sich aus der Vereinigung der Spannungen F und S ergebende resultierende Spannung dar; M veranschaulicht die berichtigte Helligkeitskomponente, und die vertikalen Linien G, R und B bezeichnen die Zeitpunkte, in welchen der Kathodenstrahl auf die grün, rot und blau leuchtenden Phosphorstreifen auftrifft.

Farbfernsehempfänger der eben beschriebenen Art sind ohne weiteres auch zum Empfang und zur WiederFrequenz der Farbenunterträgerwelle übereinstimmende Frequenz der Farbenwechselsteuerspannung ein ungerades Vielfache der halben Zeilenfrequenz ist, so daß also eine derartige Störung praktisch nicht sichtbar wird. Dieses feste gegenseitige Verhältnis zwischen der Farbenwechselsteuerspannung und der Zeilenfrequenz ist aber bei der schwarzweißen Wiedergabe infolge der mangelnden Synchronisierung des Generators 28 nicht gegeben und infolgedessen wird die genannte Störung so stark sichtbar, daß sie die Erkennbarkeit der feinen Einzelheiten der Bildzeichnung werklich beeinträchtigt. Man kann zwar diese Störung, wie eingangs erwähnt, durch die Begrenzung der

gäbe von schwarzweißen Fernsehsendungen geeignet, 70 Durchlässigkeit des Zeichenkanals für die Helligkeits-

ίο

Widerstand 52, die über den Widerstand 66 der Elektrode 62 & der Röhre 61 des Modulationsachsenwählers 20 zugeführt wird und zur Wirkung hat, daß der gesamte Entladungsstrom der Röhre 61 nunmehr ständig zu der mit dem Widerstand 67 verbundenen Anode geht. Dieselbe Wirkung kann übrigens auch beim Empfang farbiger Bildsendungen erreicht werden, wenn der Schalter 54 auf den mit der Klemme C verbundenen Kontakt umgelegt wird, so daß auf diese

4,2 MHz zum Steuergitter der Röhre 61 gelangen, über die mit dem Widerstand 67 verbundene Anode und weiterhin über den Filter 21 und den Verstärker

komponente auf 0 bis 3 MHz erheblich vermindern, aber dann gehen die feinen Einzelheiten der Bildzeichnung erst recht verloren. '

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß bei einer Zuführung der in den höheren Frequenzen der Fernsehzeichenspannung enthaltenen Information zur Kathodenstrahlröhre in Form einer Geschwindigkeitsmodulation der horizontalen Abtastbewegung des Kathodenstrahles das Farbengleichgewicht innerhalb

der einzelnen Bildpunkte nicht gestört wird, da hier- io Weise eine farbige Bildsendung in Form eines schwarzbei nur die Lage des Auftreffpunktes des Kathoden- weißen Bildes wiedergegeben werden kann. Infolge Strahles auf die verschiedenfarbigen Phosphorstreifen der Zuführung des gesamten Entladungsstromes der in Abhängigkeit von der hochfrequenten Information Röhre 61 zu der mit dem Widerstand 67 verbundenen geändert und dadurch die Schärfe der Bildzeichnung Anode werden also alle höheren Frequenzen der empgesteigert wird. Auf diese Weise werden nicht nur 15 fangenen Fernsehzeichenspannung, die über den Verdie roten und die blauen, sondern auch die grünen stärker 19 mit einem Durchlaßbereich von 3,0 bis Farbpunkte beseitigt, weil die Tatsache, daß die hochfrequente Modulation nicht nur durch Intensitätsmodulation, sondern durch Geschwindigkeitsmodulation wiedergegeben wird, den Einfluß der Nichtline- 20 22 der zusätzlichen Ablenkspule 14 d der Kathodenarität der Kathodenstrahlröhre auf diese Wiedergabe strahlröhre zugeführt und bewirken die obenerwähnte ausschaltet. Die Erfindung besteht daher in der Zu- Geschwindigkeitsmodulation der horizontalen Abtastführung der hochfrequenten Helligkeitsinformation bewegung des Kathodenstrahles. Diese Geschwindigzur Kathodenstrahlröhre in Form einer Geschwindig- keitsmodulation wirkt in der Weise, daß bei einer Zukeitsmodulation der Abtastbewegung des Kathoden- 25 nähme der Bildhelligkeit in der Zeilenrichtung die Strahles. Geschwindigkeit erhöht wird, sobald die Intensität Zur Verwirklichung des Erfindungsgedankens dient des Kathodenstrahles zuzunehmen beginnt und dann in dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungs- wieder vermindert wird, wenn die Intensität des beispiel neben der an sich bekannten Verwendung Kathodenstrahles sich seinem größeren Werte nähert, eines Filters 17 mit einem Durchlaßbereich von 0 bis 30 Natürlich erfolgt diese Geschwindigkeitsänderung nur 3 MHz im Zeichenkanal für die Helligkeitskomponente dann, wenn die genannten Intensitätsänderungen durch die Anordnung einer zur Steuerung der Geschwindig- einen hochfrequenten Teil der Zeichenspannung bekeit der horizontalen Abtastbewegung des Kathoden- wirkt werden, also beispielsweise einer schwarzen Strahles geeigneten zusätzlichen Ablenkspule 14 d auf vertikalen Kante im Bild entsprechen. Bei allmählich der Kathodenstrahlröhre, die Verbindung dieser zu- 35 verlaufenden Helligkeitsänderungen enthält ja die sätzlichen Ablenkspule mit dem Modulationsachsen- Zeichenspannung keine derartigen hochfrequenten wähler 20 über einen Filter 21 mit einem Durchlaß- Teile, so daß in diesem Fall im Zeichenkanal 19, 20, bereich von 3,0 bis 4,2 MHz und einen Verstärker 22 21, 22, der nur für Frequenzen über 3 MHz durchsowie die Verbindung des Schalters 54 über einen lässig ist, keine Zeichenspannung übertragen wird und Trennwiderstand 66 mit der einen Ablenkelektrode 4.0 infolgedessen auch die Ablenkspule 14 d nicht wirk-62 b der Röhre 61. Die eben erwähnte Anordnung ist sam ist. Es ist auch zu beachten, daß bei der schwarz so ausgebildet, daß die zusätzliche Ablenkspule 14 d weißen Bildwiedergabe die hochfrequenten Teile der die Geschwindigkeit der horizontalen Abtastbewegung Zeichenspannung der Kathodenstrahlröhre nur über des Kathodenstrahles im umgekehrten Verhältnis zur den genannten Zeichenkanal 19, 20, 21, 22 zugeführt Größe der hochfrequenten Komponente der Fernseh- 45 werden, da vom Modulationsachsenwähler hierbei zeichenspannung ändert, so daß also der Kathoden- keine Spannung zum Verstärker 35 gelangt, während strahl in ihrer Größe und in ihrer Richtung durch die
Größe und die Polarität der Komponenten höherer
Frequenz der Zeichenspannung bestimmte, äußerst
kleine zusätzliche horizontale Abtastbewegungen aus- 50
führt. Die Art und Weise einer solchen Geschwindigkeitsmodulation ist in der US A.-Patentschrift 2182326
näher dargelegt.

Der vorhin erwähnte Filter 21 besteht, wie aus Fig. 2
ersichtlich, aus zwei gedämpften, auf die mittlere Re- 55 Verwendung des Zeichenkanals für die Farbenkomposonanzfrequenz von etwa 3,6 MHz abgestimmten Par- nente ist jedoch für die Erfindung nicht wesentlich allelresonanzkreisen 70 und 71, von denen der eine und kann manchmal unerwünscht sein. Fig. 3 zeigt über einen Kondensator 73 an die mit dem Wider- eine Anordnung, bei welcher zur Zuführung der hochstand 67 verbundene Anode der Röhre 61 verbunden frequenten Teile der schwarzweißen Zeichenspannung ist, während der andere über den Verstärker 22 mit 60 zur Kathodenstrahlröhre ein besonderer Zeichenkanal

der Modulator 23 und der Synchrondemodulator 25 durch die am Widerstand 53 erzeugte negative Spannung gesperrt ist.

Bei dem Empfänger gemäß den Fig. 1 und 2 wird
der Zeichenkanal für die Farbenkomponente sowohl
für die Übertragung dieser als auch für die Übertragung der hochfrequenten. Teile eines empfangenen
schwarzweißen Zeichens verwendet. Diese zweifache

der zusätzlichen Ablenkspule 14 d in Verbindung steht.

Es wurde bereits erwähnt, daß bei dem Empfang

schwarzweißer Fernsehsendungen die Triode 50 nicht

gesperrt ist, da der Frequenzregler 27 infolge des Ausvorgesehen ist, wobei dieser zusätzliche Kanal beim
Empfang farbiger Sendungen ebenso auch zur Zuführung der hochfrequenten Teile der Helligkeitskomponente des Farbfernsehzeichens zur Kathoden

bleibens der Farbsynchronisierimpulse keine negative 65 strahlröhre dient. Diejenigen Teile der Anordnung

Regelspannung an das Steuergitter dieser Röhre gemäß Fig. 3, die mit Teilen der Anordnung gemäß

liefert. Während der Zeilenrücklaufperioden wird die Fig. 1 identisch sind, sind mit denselben Bezugszeichen

Röhre periodisch durchlässig, da diese Impulse der bezeichnet wie dort.

Anode mit positiver Polarität zugeführt werden. Hier- Bei der Anordnung gemäß Fig. 3 enthält der

durch entsteht eine negative Spannung über den 70 Zeichenkanal 15, 16, 70, 13 für die Helligkeitskompo-

709 880/165

nente einen Filter 70 mit einem Durchlaßbereich von 0 bis 1,8 MHz und vom Verzögerungsnetzwerk 15 ist ein zur zusätzlichen Ablenkspule 14 d führender zusätzlicher Zeichenkanal 71, 22 abgezweigt, der einen Filter 71 mit einem Durchlaßbereich von 1,8 bis 4,2 MHz enthält und zur Zuführung der hochfrequenten Teile sowohl einer empfangenen schwarzweißen Fernsehzeichenspannung, als auch der Helligkeitskomponente einer empfangenen Farbfernsehzeichenspannung zur Kathodenstrahlröhre dient. Der Zeichenkanal für die Farbenkomponente enthält hierbei einen Modulationsachsenwähler 72, der ebenso ausgebildet ist wie der Modulationsachsenwähler 20, jedoch ist hier an den Schalter 54 der Vorrichtung 36 nicht die eine Ablenkelektrode der Röhre 61 des Modulationsachsenwählers, sondern eines der Gitter dieser Röhre angeschlossen, so daß der Modulationsachsenwähler durch die sich am Widerstand 53 ergebende negative Spannung ebenso gesperrt wird wie der Modulator 23 und der Synchrondemodulator 25. Ferner ist hierbei der Modulationsachsenwähler nur an den Verstärker und an den Modulator 23 angeschlossen.

Die Anordnung gemäß Fig. 3 hat den zusätzlichen Vorteil, daß beim Empfang einer Farbfernsehsendung auch die höchsten Frequenzen der Helligkeitskomponente der Kathodenstrahlröhre zugeführt werden, und zwar in Form einer Geschwindigkeitsmodulation-Steuerspannung, wodurch die Bildschärfe nenenswert erhöht wird.

Claims (11)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Farbfernsehempfänger, der zur Wiedergabe sowohl von schwarzweißen als auch von farbigen Bildern geeignet ist und eine Bildwiedergabevorrichtung enthält, welche aus einer Kathodenstrahlröhre mit einem aus Gruppen von verschiedenartigen Phosphorstreifen zusammengesetzten Bildschirm, einer Einrichtung zur Herbeiführung der Horizontal- und Vertikalabtastung des Bild- +0 schirmes durch den Kathodenstrahl zwecks Erzeugung eines Bildrasters auf dem Bildschirm sowie einer Einrichtung zur Herbeiführung einer der Horizontalablenkbewegung des Kathodenstrahles überlagerten, durch eine Farbwechselsteuerspannung gesteuerten zusätzlichen Abtastbewegung zwecks Abtastung der verschiedenfarbigen Phosphorstreifen jeder Gruppe in zyklischer Folge besteht, wobei der Kathodenstrahl durch das empfangene Fernsehzeichen in seiner Intensität gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Empfänger eine Einrichtung zur Steuerung der Geschwindigkeit der horizontalen Abtastbewegung des Kathodenstrahles in Abhängigkeit von dem die höheren Frequenzen umfassenden Teil des empfangenen Fernsehzeichens vorgesehen ist.

2. Farbfernsehempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeitssteuerung des Kathodenstrahles in Abhängigkeit von demjenigen Teil des Fernsehzeichens erfolgt, welcher die in der Nähe der Frequenz der Farbwechselsteuerspannung gelegenen Frequenzen des empfangenen Fernsehzeichens umfaßt.

3. Farbfernsehempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeits- 65 steuerung des Kathodenstrahles in Abhängigkeit von den 1,8 MHz übersteigenden Frequenzen des empfangenen Fernsehzeichens erfolgt.

4. Farbfernsehempfänger nach Anspruch 1 mit einer Kathodenstrahlröhre, deren Bildschirm aus 70 Gruppen von in der Zeilenabtastrichtung verlaufenden verschiedenartigen Phosphorstreifen zusammengesetzt ist, wobei der Zeilenabtastbewegung des Kathodenstrahles eine quer zur Zeilenrichtung verlaufende, zusätzliche Abtastbewegung überlagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastbewegung des Kathodenstrahles in der Zeilenrichtung der Geschwindigkeitssteuerung unterworfen ist.

5. Farbfernsehempfänger nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche mit einem Zeichenkanal für die Helligkeitskomponente und einem weiteren Zeichenkanal für die Farbenkomponente des empfangenen Farbfernsehzeichens, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Grenze des Frequenzbandes des an ein Steuerorgan zur Intensitätssteuerung des Kathodenstrahles angeschlossenen Zeichenkanals für die Helligkeitskomponente unterhalb der Frequenz der Farbenwechselsteuerspannung liegt und der oberhalb dieser Grenze liegende Teil der Helligkeitskomponente einer zur Geschwindigkeitssteuerung der Abtastbewegung des Kathodenstrahles dienenden zusätzlichen Ablenkvorrichtung, beispielsweise einer zusätzlichen Ablenkspule, zugeführt wird.

6. Farbfernsehempfänger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung des Teiles höherer Frequenz der Helligkeitskomponente zur zusätzlichen Ablenkvorrichtung über einen vom Zeichenkanal für die Helligkeitskomponente abgezweigten, besonderen Zeichenkanal erfolgt.

7. Farbfernsehempfänger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung des Teiles höherer Frequenz der Helligkeitskomponente zur zusätzlichen Ablenkvorrichtung über den Zeichenkanal für die Farbenkomponente erfolgt.

8. Farbfernsehempfänger nach Anspruch 7 mit einer den Betriebszustand des Zeichenkanals für die Farbenkomponente in Abhängigkeit von der Art des empfangenen Fernsehzeichens beeinflussenden Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeichenkanal für die Farbenkomponente an die zusätzliche Ablenkvorrichtung angeschlossen ist und diese derart ausgebildet ist, daß sie beim Empfang eines Fernsehzeichens ohne Farbenkomponente den Farbzeichenkanal in einen Zeichenkanal zur Überführung des ihm zugeführten Teiles des empfangenen Fernsehzeichens zur zusätzlichen Ablenkvorrichtung verwandelt.

9. Farbfernsehempfänger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß beim Empfang eines Fernsehzeichens ohne Farbenkomponente die Betriebsbedingungen der im Farbzeichenkanal enthaltenen Demodulatoren zur Demodulation der einzelnen Farbzeichenspannungen so geändert werden, daß sie als einfache Verstärker arbeiten.

10. Farbfernsehempfänger nach Anspruch 9, bei welchem im Farbzeichenkanal ein Demodulator zur Demodulation zweier Farbzeichenspannungen enthalten ist, der aus einer durch den Teil höherer Frequenz der empfangenen Fernsehzeichenspannung gesteuerten Elektronenröhre mit zwei Ausgangselektroden besteht, denen der Entladungsstrom der Röhre abwechselnd zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Ausgangselektrode an die zur Geschwindigkeitssteuerung der Abtastbewegung des Kathodenstrahles dienende zusätzliche Ablenkvorrichtung angeschlossen ist und die Betriebsbedingungen der Elektronenröhre beim Empfang eines Fernsehzeichens ohne

Farbenkomponente so geändert werden, daß der gesamte Entladungsstrom der Röhre derjenigen Ausgangselektrode zugeführt wird, deren Ausgangskreis an die zusätzliche Ablenkvorrichtung angeschlossen ist.

11. Farbfernsehempfänger nach Anspruch 10, bei welchem die Betriebsbedingungen des Farbzeichenspannungsdemodulators so gewählt sind, daß an der einen Ausgangselektrode des Demodulators eine der grünen Grundfarbe des Bildes pro-

portionale Farbzeichenspannung in Erscheinung tritt, dadurch gekennzeichnet, daß diese Ausgangselektrode an die zur Geschwindigkeitssteuerung der Abtastbewegung des Kathodenstrahles der Kathodenstrahlröhre dienende zusätzliche Ablenkvorrichtung angeschlossen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 686 597;
USA.-Patentschrift Nr. 2 678 964.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 703 880/165 2.