DE1044156B - Verfahren zur Wiedergabe sequentieller Farbfernsehsignale - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zur Wiedergabe sequentieller Farbfernsehsignale.

Bei der Übertragung farbiger Fernsehbilder wird der Farbinhalt jedes Bildelements auf der Geberseite in zwei, drei oder mehr Farbkomponenten (z. B. Rot, Blau und Grün) zerlegt, die in entsprechende elektrische Signale umgewandelt, der Wiedergabeapparatur zugeleitet werden.

Die Farbkomponenten der Bildelemente können nacheinander für jedes einzelne Bildelement (Punktfolge-Abtastverfahren), für jede einzelne Bildzeile (Zeilenfolge-Abtastverfahren) oder für jedes einzelne Bild (Bildfolge-Abtastverfahren) ermittelt werden, wobei am Ausgang der Geberapparatur je nach Wahl des Systems für jeden Punkt bzw. für jede Zeile bzw. für jedes Bild die den Farbbestandteilen entsprechenden elektrischen Signale in der festgesetzten Reihenfolge erscheinen.

Bekanntlich arbeiten Verfahren zur Wiedergabe farbiger Fernsehbilder derart, daß die den verschiedenen Farbkomponenten zugehörigen Bildsignale dazu dienen, einen Farbbildschirm zu erregen, der aus einer großen Anzahl von zur Wiedergabe von Farben geeigneten Elementen besteht, mit welchen die den Farbkomponenten des übertragenen Bildes entsprechenden Farben wiedergegeben werden. Dabei werden üblicherweise die den Farbkomponenten entsprechenden Bildsignale dazu benutzt, einen Taststrahl, z. B. einen Lichtstrahl oder einen Elektronenstrahl in seiner Intensität zu modulieren, der durch Ablenkeinrichtungen beeinflußt, im Gleichlauf mit der Geberseite über den Bildschirm hinwegläuft. Bei der Wiedergabe sequentieller Signale werden nacheinander die farbbildenden Elemente des Schirms in derselben Folge erregt, in der die Farbbildsignalkomponenten im gesamten Signalgemisch, das der Geber liefert, vorkommen. Der Bildschirm kann z. B. aus durchsichtigen Farbfilterelementen bestehen, die punkt- oder zellenförmig angeordnet sind und durch die der modulierte Taststrahl im Falle eines Lichtstrahls unmittelbar oder bei Verwendung eines durch einen Elektronenstrahl erregten Leuchtschirms mittelbar betrachtet wird. Es ist auch bekannt, den Leuchtschirm punkt- oder zellenförmig aus geeigneten, verschiedenfarbig fluoreszierenden Phosphoren zusammenzusetzen.

Für eine einwandfreie Farbwiedergabe ist es für alle Farbfernsehverfahren von besonderer Wichtigkeit, daß der in einem bestimmten Zeitpunkt durch das Bildsignal für eine bestimmte Farbkomponente modulierte Taststrahl auch tatsächlich einen Bildschirmpunkt trifft, der gerade die gewünschte Farbe wiederzugeben imstande ist. Dazu dienen eine Reihe von Verfahren, die die Ablenkbewegungen des Taststrahls so beeinflussen, daß die obengenannte Forderung möglichst Verfahren zur Wiedergabe
sequentieller Farbfernsehsignale

Anmelder:
Pye Limited, Cambridge (Großbritannien)

Vertreter: Dr. H. Wilcken, Patentanwalt,
Lübeck, Breite Str. 52/54

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 25. April 1952

Richard Theile, Marburg/Lahn,
ist als Erfinder genannt worden

genau erfüllt ist. So ist es z. B. für ein Zeilen-Farbfernsehverfahren, bei dem das Bild aus roten, grünen und blauen Zeilen aufgebaut ist, die parallel zur Zeilenbewegung des Taststrahls angeordnet sind, bekannt, eine Korrektur der Vertikalablenkung des Taststrahls vorzunehmen. Dies geschieht in der Weise, daß die Vertikalablenkschaltung durch die von drei durch geeignete Farbfilter rot-, grün- und blauempfindlich gemachten Photozellen abgegebenen Steuerspannungen beeinflußt wird, falls z. B. die »rote« Zelle während desjenigen Zeitraums durch Licht vom Bildschirm getroffen wird, in dem eigentlich eine grüne oder blaue Zeile geschrieben werden sollte. Eine andere Möglichkeit, eine möglichst korrekte Farbwiedergabe bei einem Simultanverfahren mit streifenförmigen blauen, roten und grünen farberzeugenden Flächen, die senkrecht zur Zeilenbewegung des Taststrahls angeordnet sind, zu erreichen, besteht darin, daß die vom Taststrahl z. B. beim Passieren des blauen Filterstreifens ausgehende Lichterregung eine blauempfindlich gemachte Steuer-Fotozelle trifft, deren Ausgangsimpulsspannung einer Laufzeitschaltung zugeführt wird. Der durch das »blaue« Signal erzeugte Impuls steuert über diese Laufzeitschaltung drei Tore in der Weise, daß die an diesen simultan anstehenden Farbkomponentenbildsignale auf dem Modulationsgitter der Bildröhre nacheinander eintreffen und so ein simultanes in ein sequentielles Farbsignal umformen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiedergabe sequentieller Farbfernsehsignale mit einer Einstrahl-Kathodenstrahlröhre, bei welcher der Abtaststrahl auf dem Schirm in jeder Abtastzeile Farbelemente aller Grundfarben durchläuft und ein Teil

209 679/13«

des Schirmlichtes auf Fotozellen fällt, welche eine falsche Zuordnung der Farbsignale zu den Farbelementen verhindern, und zeichnet sich dadurch aus, daß jeder Grundfarbe eine nur auf diese Farbe ansprechende Fotozelle zugeordnet ist und jede Fotozelle während des dieser Grundfarbe entsprechenden Farbsignals ausgetastet wird, derart, daß bei Erregung eines Farbelementes durch ein diesem nicht zugeordnetes Signal die nicht ausgetasteten Fotozellen ein Unterdrückungssignal liefern, das den Abtaststrahl unterdrückt oder abschwächt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist sowohl für die Wiedergabe von Punktfolge als auch für die Wiedergabe von Zeilenfolgesignalen brauchbar. Im ersteren Falle ist es sogar ermöglicht, auf der Empfangsseite ein statistisch verteiltes Farbraster anzuwenden. Eine falsche Zuordnung der Farbsignale zu den Farbelementen wird dadurch verhindert, daß Fotozellen benutzt werden, die mit einem Teil des Schirmlichtes beaufschlagt sind, wobei jeder Grundfarbe eine nur auf diese Farbe ansprechende Fotozelle zugeordnet ist und jede dieser Fotozellen während des ihrer Grundfarbe entsprechenden Farbsignals ausgetastet wird. Wird dann nämlich ein Farbelement durch ein ihm nicht zugeordnetes Bildsignal erregt, so entsteht erfmdungsgemäß an einer der anderen, in diesem Zeitabschnitt nicht ausgetasteten Fotozellen ein Unterdrückungssignal, das, z. B. dem Modulationsgitter der Bildröhre zugeführt, den Taststrahl unterdrückt oder abschwächt, wodurch eine falsche Farbwiedergabe verhindert wird.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird sie an dem Ausführungsbeispiel der Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung des Bildschirms einer Farbfernsehbildröhre, die gemäß der Erfindung benutzt werden kann;

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 3 zeigt ein Diagramm für die zur selektiven Schaltung der farbempfindlichen Aufnahmeeinrichtungen (Fotozellen) benötigten Impulse.

In dem in den Fig. 1, 2 und 3 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel wird das Empfangsbild auf dem Leuchtschirm einer Kathodenstrahlröhre erzeugt, welche in an sich bekannter Weise mit einem Strahlerzeugungssystem 1 und 21 und Fokussier- und Ablenkmitteln 2 und 3 ausgestattet ist, wobei der im Strahlerzeugungssystem erzeugte Elektronenstrahl ein Zeilenraster auf dem Bildschirm 9 erzeugt. Zur Intensitätsmodulation des Elektronenstrahls wird in ebenfalls bekannter Weise das mit Hilfe eines geeigneten Fernsehempfängers mit den üblichen BiId-Hf-, BiId-Zf-Stufen, Bilddemodulator 19 und Videoverstärker 20 gewonnene Bildsignal der Kathode 21 der Bildröhre zugeführt. Zur erfindungsgemäßen Unterdrückung bzw. Abschwächung dient das Modulationsgitter 5. Der Bildschirm ist mit einer Reihe von streifenförmig angeordneten, sich gegenseitig abwechselnden Farbfiltern 6, 7 und 8 ausgerüstet. Die Zahl dieser Filterelemente ist groß; sie sind in vertikaler Richtung über den Schirm hin angeordnet, und zwar in irgendeiner gewünschten Reihenfolge, z. B. Rot, Grün, Blau, für ein Dreifarbensystem, wie in der Figur gezeigt. Diese Filter liegen hinter der Fluoreszenzschicht 9, welche den Bildschirm darstellt, in der Richtung des Elektronenstrahls betrachtet, d. h. an der Seite des Schirmes, welche dem Betrachtenden zugekehrt ist. Fig. 1 zeigt die Anordnung der Filter hinter dem Schirm 9. Es ist klar, daß jedes Filter und der an dieses angrenzende Ausschnitt des Schirms ein kombiniertes Filterelement darstellt.

Außerhalb der Röhre, und zwar in Richtung zum Schirm 4, ist eine Anzahl von fotoelektrischen Zellen 10, 11 und 12 angeordnet, von denen jede entweder selbst nur auf eine Farbe anspricht oder durch ein geeignetes, davor angebrachtes Farbfilter nur für die entsprechende Farbe empfindlich gemacht wird. Für ein Dreifarbensystem z. B. sind die mit 13., 14 und 15 bezeichneten Filter rot, grün und blau. Die Zellen werden vor dem Schirm 4 auf solche Weise angeordnet, daß das vom Schirm emittierte Licht von den Zellen aufgenommen wird, ohne daß die Betrachtung des Schirmes dabei behindert wird. Falls erwünscht, kann das Licht auch zu den Zellen in irgendeiner passenden Weise reflektiert werden.

Die Zellen werden miteinander verbunden und der Ausgang über den Gegenkopplungskanal 16 und einen Verstärker 17 dem Steuergitter 5 der Kathodenstrahlröhre zugeführt. Die Zellen 10,11 und 12 werden nacheinander durch einen schematisch mit 18 angedeuteten Impulsgenerator ausgetastet, so daß dieselben während der Sperrzeiten kein Signal an den Gegenkopplungskanal 16 abgeben können. Der Impulsgenerator für diese Anordnung wird mit dem aus dem Videoverstärker 20 mit Hilfe der Schaltungsanordnung 22 gewonnenen Spannungsverlauf so synchronisiert, daß die in Fig. 3 dargestellte Impulsfolge zur Tastung der Fotozellen 10,11,12 zur Verfügung steht, und zwar in Übereinstimmung mit den nacheinander eintreffenden Farbkomponenten, wobei jeweils die auf irgendeine Farbe ansprechende Zelle vom Impulsgenerator ausgetastet wird, während gleichzeitig die der gleichen Farbe entsprechende Modulation dem Elektronenstrahl aufgedrückt wird.

Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: Die den einzelnen Farbkomponenten entsprechenden Modulationsanteile werden dem Elektronenstrahl nacheinander aufgedrückt. Es soll eine Reihenfolge von Rot, Grün und Blau angenommen werden, was einem Dreifarbensystem entspricht. Der Lichtpunkt tastet den Schirm 4 ab, wobei dieser zur Fluoreszenz angeregt wird. Die in vertikalen Streifen angeordneten Filter6, 7 und 8 jenseits der Schirmschicht 9 färben das hindurchgelassene Fluoreszenzlicht während des Abtastvorgangs, so daß die Fotozellen Lichteindrücke empfangen, welche in der Farbe wechseln. Es wird nun angenommen, daß für einen Zeitpunkt der Strahl mit einem Signal moduliert wird, welches einer roten Farbkomponente des empfangenen Bildes entspricht. Wenn der »rot«-modulierte Strahl den Schirm abtastet, wird das durch die roten Schirmfilter hindurchgetretene Licht alle fotoelektrischen Zellen ausleuchten; die grün- und blauempfindlichen Zellen werden jedoch nicht ansprechen, da dieselben im roten Spektrum keine Empfindlichkeit aufweisen; auf der anderen Seite wird die rotempfindliche Zelle vom Impulsgenerator 18 derart beaufschlagt, daß kein Ausgangssignal an der Fotozelle entsteht, während der Strahl auf einem roten Element verweilt. Trifft der Taststrahl jedoch, während er »rot« moduliert ist, auf grüne oder blaue Filterelemente, so erhalten die »grüne« bzw. die »blaue« Fotozelle Licht und geben — da sie während der Dauer der »Rot«-Modulation aufgetastet, also eingeschaltet sind — über den Verstärker 17 an das Modulationsgitter 5 ein Austastsignal ab. In ähnlicher Weise wird bei »blauer«Modulation von den »roten« und »grünen« Zellen und bei grüner Modulation von den »roten« und »blauen« Zellen ein Sperrimpuls an das Modulationsgitter 5 gelangen. Daher wird der Strahl, wenn derselbe mit einer bestimmten Farbe moduliert wird, gesperrt, wenn Teile des Schirmes

abgetastet werden, welche sich vor den Filtern der anderen Farben befinden. Es ist klar, daß die Zeitkonstante in der Gegenkopplungsanordnung so klein bemessen sein muß, daß eine praktisch spontane Schwächung oder Unterdrückung des Strahls herbeigeführt wird, wenn derselbe auf »falsche« Elemente trifft.

Wie bereits erwähnt, können die Filterelemente im Falle eines Punktfolgesignals, obschon die Erfindung nur im Zusammenhang von in vertikalen Streifen angeordneten Farbfiltern beschrieben wurde, auch in statistischer Verteilung angeordnet sein. Der Filterschirm kann z.B. aus Körnern bestehen, welche einzeln mit verschiedenen Farben imprägniert und auf eine geeignete Oberfläche aufgebracht wurden.

Es ist klar, daß, obschon dieErfindung inZusammenhang mit der Benutzung eines Fluoreszenzschirmes beschrieben wurde, welcher in einer Farbe fluoresziert und mit dem verwendeten System entsprechenden Farbfiltern ausgerüstet ist, auch der Schirm selbst aus verschiedenen, farbigen Phosphoren aufgebaut sein kann, welche als Filterelemente dienen.

Es ist ebenfalls klar, daß, obwohl die Erfindung im Zusammenhang mit einem durch ein Steuergitter modulierten Elektronenstrahl beschrieben wurde, der Erfindungsgedanke trotzdem gleichfalls sich auf einen Strom modulierten Lichtes in einer geeigneten Anordnung mit entsprechenden Farbvariationen anwenden läßt. In diesem Fall sind Vorrichtungen vorzusehen, um den modulierten Lichtstrahl auf oder durch eine Oberfläche zu projizieren, welche eine Mehrzahl von Farbelementen aufweist, welche dem verwendeten Farbsystem angepaßt sind. Hierbei müssen die Aufnahmeeinrichtungen so eingerichtet

sein, daß dieselben das auf oder durch die erwähnte Fläche projizierte Licht aufzunehmen in der Lage sind, welches letztere, ähnlich wie oben beschrieben, zu steuern ist.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Wiedergabe sequentieller Färb fernsehsignale mit einer Einstrahl-Karhodenstrahlröhre, bei welcher der Abtaststrahl auf dem Schirm in jeder Abtastszeile Farbelemente aller Grundfarben durchläuft und ein Teil des Schirmlichtes auf Fotozellen fällt, welche eine falsche Zuordnung der Farbsignale zu den Farbelementen verhindern, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Grundfarbe eine nur auf diese Farbe ansprechende Fotozelle angeordnet ist und jede Fotozelle während des dieser Grundfarbe entsprechenden Farbsignals ausgetastet wird, derart, daß bei Erregung eines Farbelementes durch ein diesem nicht zugeordnetes Signal die nicht ausgetasteten Fotozellen ein Unterdrückungssignal liefern, das den Abtaststrahl unterdrückt oder abschwächt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotozellen-Steuerschaltungen für ein Dreifarbensystem drei Fotozellen aufweisen, welche für die drei Farbkomponenten empfindlich gemacht sind, sei es durch die Eigenempfindlichkeit der Zellen selbst oder infolge der Kombination mit entsprechend dem betreffenden Dreifarbensystem ausgesuchten Farbfiltern.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 545 325, 2 415 059;
britische Patentschrift Nr. 648 257.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

©«09679/138,11.5»