DE1090710B - Verfahren zur Erzeugung von Farbbildern durch elektrische Signale, insbesondere fuerFarbfernsehen - Google Patents
Verfahren zur Erzeugung von Farbbildern durch elektrische Signale, insbesondere fuerFarbfernsehenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Farbbildern durch elektrische Signale- Die Erfindung,
die in verschiedenster Weise Anwendung finden kann, ist besonders für Zwecke des Farbfernsehens
geeignet.
Es gibt ein bekanntes Fernsehprojektionsgerät, bei dem die Strahlen einer Lichtquelle ein Lichtsteuerungsmedium
durchsetzen. Zwischen der Lichtquelle und dem Medium befindet sich eine Gitterplatte, deren
Stäbe balkenförmig angeordnet sind. Eine zweite Gitterplatte mit ebenfalls balkenförmig angeordneten
Stäben ist zwischen dem Medium und einem Projektionsschirm angeordnet. Wird dem Medium kein
Signal zugeführt, so treffen die durch die erste Gitterplatte fallenden Lichtstrahlen genau auf die Balken
des zweiten Systems, so daß der dahinter befindliche Projektionsschirm dunkel bleibt. Wird dagegen das
Medium durch einen Elektronenstrom moduliert, so wird das Licht so weit abgelenkt, daß es durch die
Schlitze der zweiten Gitterplatte hindurchtreten kann.
Je nach der Intensität, mit der das Medium durch das Videosignal moduliert wird, tritt mehr oder
weniger Licht durch die Schlitze des zweiten Gitterplattensystems hindurch. Auf diese Weise kann man
ein vergrößertes Fernsehbild auf einen Film projizieren. Die Weite der Schlitze ist so groß, daß sämtliche
durch - das Medium abgebeugten Farbkomponenten hindurchgelassen werden. Auf diese Weise
wird ein Schwarzweißbild erhalten.
Das System hat den Vorteil, daß man eine intensive Lichtquelle, z. B. eine Bogenlampe, verwenden und die
Intensität der auf den Schirm projizierten Lichtstrahlen mit Hilfe eines Videosignals steuern kann.
Das Lichtsteuermedium kann auf die Stirnfläche eines Spiegels aufgetragen werden, so daß man die Riehtung
des reflektierten Lichtes einstellen kann. Die bisher bekannten Systeme der oben beschriebenen Art
sind zur Projektion sequentiell geordneter Farbnachrichten verwendet worden. Es ist jedoch nicht möglich
gewesen, derartige Geräte zur Simultanprojektion von Farbinhalten auf einen Schirm unter Verwendung nur
eines signalmodulierten Lichtsteuermediums zu verwenden.
Zweck der Erfindung ist es
a) ein Verfahren und eine Einrichtung zur Projek- 4-5
tion farbiger Lichtbilder,
b) ein Verfahren und eine Einrichtung zur Intensitätssteuerung der verschiedenen Farbkomponenten
eines weißen Lichtstrahls und
c) ein Verfahren und eine Einrichtung zur Wiedergäbe
von Farbfernsehbildern zu schaffen.
Bei einem derartigen Verfahren, bei dem die Wiedergabe des Bildes durch eine Beugungbzonenlichtsteuerung
erfolgt und eine Lichtblende zur Absper-Verfahren zur Erzeugung
von Farbbildern durch elektrische Signale, insbesondere für Farbfernsehen
Anmelder:
General Electric Company,
Schenectady, N. Y. (V. St. A.)
Schenectady, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter: Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt,
Frankfurt/M. 1, Parkstr. 13
Frankfurt/M. 1, Parkstr. 13
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 1. Juni 1954
V. St. v. Amerika vom 1. Juni 1954
William Ellis Glenn, Schenectady, N. Y. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
rung der Beugungszone nullter Ordnung benutzt wird, wird gemäß der Erfindung derart vorgegangen, daß
die dem Bildflächenelement zugeführte Energie mit den Farbkomponenten und den Farbintensitätskomponenten
der Bildflächenelemente derart moduliert ist, daß die elementaren Beugungsgitter einen ersten
Gitterparameter in Form einer veränderlichen Gitterwellenlänge aufweisen, welche einem Beugungswinkel
entspricht, der sich mit dem Farbton des Bildes in dem betreffenden Bildflächenelement ändert, und daß
ein zweiter Gitterparameter in an sich bekannter Weise die Intensität des Lichtes steuert.
In den Zeichnungen zeigen
Abb. 1 bis 3 allgemeine optische Prinzipien,
Abb. 4 eine halbschematische Skizze eines erfindungsgemäßen Systems,
Abb. 5 ein Kennzeichen des in Abb. 4 gezeigten Systems,
Abb. 6 eine Ausführungeform der Erfindung.
Unter einem Beugungsgitter versteht man ein lichtübertragendes oder lichtreflektierendes Medium, das
einen auftreffenden monochromatischen Lichtstrahl in eine Serie von hellen und dunklen Bändern bzw. einen
weißen Lichtstrahl in farbige Bänder, entsprechend dem vom Strahl umfaßten Lichtspektrum, zerlegt. Als
»weißes« Licht bezeichnet man im allgemeinen solches Licht, das aus sämtlichen Farbkomponenten des
sichtbaren Spektrums, welches die Lichtwellenlängen
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von ungefähr 4000 bis 8000 Ä umfaßt, zusammengesetzt ist; allerdings ist der optische Begriff »Weiß«
nicht unbedingt auf Licht der eben definierten Zusammensetzung beschränkt. Licht, welches aus einer einzigen
Farbkomponente von nur einer bestimmten Wellenlänge besteht, bezeichnet man im allgemeinen als monochromatisches
Licht.
Ein Beugungsgitter kann dadurch erhalten werden, daß man die Oberfläche eines Mediums verzerrt bzw.
verformt, so daß das durch das Medium hindurcliprojizierte oder vom Medium reflektierte Licht in
seine Farbkomponenten aufgespalten wird. Die einzelnen Farbkomponenten werden in Richtungen abgebeugt,
die von der Normalen auf die aktive Mediumfläche um einen Betrag abweichen, der eine Funktion
der Wellenlänge der betreffenden Farbkomponente ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
wird ein System aus Stegen und Schlitzen verwendet, die in bezug auf das Medium so orientiert sind, daß
der durch die Schlitze fallende Lichtstrahl durch das Modulationsmedium gesteuert wird. Drei übereinandergelagerten
Beugungsgitter werden gleichzeitig durch Oberflächenverzerrung des Modulationsmediums
gebildet, um ein einziges zusammengesetztes Gitter zu schaffen, so daß durch das Schlitzsystem ein farbiges
Bild hindurchtritt, das dem zur Verformung des Mcdulationsmediums angelegten Farbsignal entspricht.
Abb. 1 zeigt hierbei benutzte optische Grundprinzipien, um das Verständnis einer Ausführungsform der Erfindung zu erleichtern. Man sieht eine
Lichtquelle 10, ein Elementarbeugungsgitter 11, eine Ebene 12, eine Darstellung der Verteilung monochromatischen
Lichtes 13, eine Darstellung der Verteilung der Farbkomponenten abgebeugten weißen
Lichtes 14 und ein Schlitzsystem 15. Die Schlitze im Gitter 11 haben voneinander einen Abstand d in der
Größenordnung einer Lichtwellenlänge; die in der Abbildung gezeigten Schlitze bilden nur einen kleinen
Ausschnitt eines derartigen Gitters.
Es sei angenommen, daß die Quelle 10 in genügend weiter Entfernung angebracht sei, so daß auf das
Gitter 11 eine praktisch ebene Lichtschwingung auftrifft. Beim Eintreffen auf der linken Oberfläche des
Gitters 11 hat das Licht an sämtlichen Punkten der Oberfläche die gleiche Phase. Bekanntlich kann das
Licht als ein Strahlenbündel aufgefaßt werden, dessen einzelne Strahlen sich von einem gegebenen Punkt
allseitig ausbreiten. Daher bewegt sich das durch das Gitter 11 hindurchtretende Licht nicht in seiner Gesamtheit
in ein und derselben Richtung. Vielmehr werden Teile dieses Lichtes abgetrennt oder abgebeugt,
wie es durch die von den Schlitzen im Gitter 11 nach dem Schirm 12 gezogenen gestrichelten Linien angedeutet
ist. Zum Beispiel trifft ein Teil des durch den Schlitz 17 tretenden Lichtes den Bereich B auf dem
Schirm 12, während ein anderer Teil dieses Lichtes den Bereich F trifft. Das durch den Schlitz 18 tretende
Licht trifft zum Teil im Bereich G auf, während andere Teile dieses Lichtes den Bereich F in Phase
mit dem Licht aus dem Schlitz 17 treffen, so daß im Bereich F Licht beobachtet wird. Das aus dem Schlitz
17 bei G eintreffende Licht ist nicht in Phase mit dem Licht aus dem Schlitz 18, so daß im Bereich G keine
Aufhellung eintritt. Allerdings werden durch das auftreffende Licht keine absolut hellen und dunklen Bereiche
abgebildet, sondern vielmehr Bereiche, die in ihrer Helligkeitsintensität einen beliebigen Wert vom
absoluten Schwarz bis zum absoluten Weiß bzw. Hell annehmen.
Die vorstehenden Erörterungen beziehen sich lediglich auf solche Fälle, wo die Quelle 10 monochromatisches
Licht liefert. Aus dem Lichtverteilungsschema 13 sieht man, daß dabei nacheinander Bereiche von
Hell und Dunkel entstehen. Diese Bereiche sind als L0,
L1 und L2 bezeichnet. Der Bereich, in dem keine Lichtbeugung
stattfindet, trägt das Bezugszeichen L0 und soll als Beugungszone nullter Ordnung bezeichnet
werden. Diese Beugungszone nullter Ordnung hat eine
ίο endliche Weite, die durch den schraffierten Bereich
illustriert ist. Der sich anschließende Bereich D1-L1
soll als Beugungszone erster Ordnung bezeichnet werden. Das Licht, das aus dem Schlitz 17 in diesem zentral
um den Punkt F auf dem Schirm 12 angeordneten Bereich auftrifft, ist gegenüber dem Licht aus dem
Schlitz 18 um eine Wellenlänge verzögert. In ähnlicher Weise stellen D2 und L2 die dunklen und hellen
Bereiche der Beugungszone zweiter Ordnung dar, in der das Licht aus dem Schlitz 17 bei Erreichen des
Schirmes 12 um zwei Wellenlängen und das Licht aus dem Schlitz 18 um eine Wellenlänge gegenüber dem
aus einem dritten Schlitz· 19 eintreffenden Licht verzögert ist.
Die Beziehung zwischen dem Schlitzabstand d im Beugungsgitter 11 und dem Abstand zwischen den
Beugungszonen nullter und erster Ordnung läßt sich durch die folgende, allgemein bekannte Gleichung ausdrücken
:
= sin
Darin bedeutet λ die Wellenlänge des betreffenden
Lichtes, d der Gitterabstand und Θη der Winkel zwischen
den Verbindungslinien vom Gitter nach einer Beugungszone fj-ter Ordnung und nach der Beugungszone nullter Ordnung.
Aus Gleichung (1) wird ersichtlich, daß die Definiertheit der hellen und dunklen Bereiche, die als
Gitterauflösungsvermögen bezeichnet werden soll, in dem Maße wächst, wie der Abstand zwischen den
Gitterschlitzen abnimmt, d. h. die Anzahl der Schlitze pro Flächeneinheit wächst.
Ferner wird aus Gleichung (1) ersichtlich, daß bei einem gegebenen Giterabstand der Winkel Θη sich mit
der Wellenlänge des dem Beugungsgitter zugeführten Lichtes ändert. Ersetzt man die monochromatische
Lichtquelle 10 durch eine weiße Lichtquelle, so erhält man eine Spektralfarbenserie, und zwar werden die
kürzeren Wellenlängen am wenigsten aus der Richtung nullter Ordnung abgebeugt, "während die längeren
Wellenlängen z. B. der roten Farben um den größten Betrag abgebeugt werden. Die Färb verteilung erster,
zweiter und dritter Ordnung ist in dem Schema 14 dargestellt. Wie man sieht, überschneiden sich die
Beugungszonen oder -farben zweiter und dritter Ordnung. Das bedeutet, daß man mit dem gezeigten Beugungsgitter
ein vollständiges Spektrum reiner Spektralfarben lediglich in der Beugungszone erster Ordnung
erhält.
Der Schirm 15 hat einen Schlitz 16, der genügend breit ist und richtig orientiert ist, so daß er lediglich
eine bestimmte Farbe aus der Beugungszone erster Ordnung durchläßt. Daher können durch den Schirm
13 lediglich diejenigen Farbkomponenten aus der Quelle 10 hindurchtreten, die mit dem Schlitz 16
korrespondieren. Der Rest des Lichtes trifft auf den optisch opaken Teil des Schirmes 15 auf. Wird der
Abstand d zwischen den Gitterlinien geändert, so fällt durch den Schirm 15 eine andere Farbe. Daraus folgt,
daß man den Farbinhalt des durch den Schirm 15 hin-
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durchtretenden Lichtes durch Veränderung des Gitter- sinusförmige Konfiguration bezeichnet werden kann,
abstandes steuern kann. so daß mehrere auftretende Lichtstrahlen, die senk-Bei
dem System gemäß der Erfindung kann nun das recht zur Oberfläche 21 auffallen, nach einer Sinusstatische
Beugungsgitter 11 der Fig. 1 mit festen funktion vom Abstand d längs des Gitters phasenver-Parametem
durch ein »dynamisches« Gitter nach Art 5 schoben werden. Das in Abb. 2 gezeigte Gitter soll
des Phasengitters ersetzt werden, bei dem drei über- daher als »Sinusphasengitter« bezeichnet werden. Beueinandergelagerte
Gitter vorhanden sind. Dieses dyna- gungs- und Intensitätssteuerungseffekte können allermische
Gitter arbeitet unter dem Einfluß eines Färb- dings auch mit anderen nicht sinusförmigen Gittersignals
und steuert die Intensität und die Farbe des konfigurationen erhalten werden. Es kommt lediglich
durch ein mit Stegen und Schlitzen versehenes Aus- io darauf an, daß ein Lichtsteuermedium vorhanden ist,
gangs-Blendensystem fallenden Lichtes in Abhängig- dessen lichtmodulierende Eigenschaften durch ein von
keit von der dynamischen Zustandsbedingung der außen zugeführtes Signal beeinflußt und gesteuert
Wellenlängen- und Intensitätsparameter jedes der drei werden können, Bei der hier beschriebenen speziellen
Phasengitter, die einzeln oder gemeinsam dynamisch Ausführungsform wird ein Sinusphasengitter verin
Abhängigkeit von drei Spektralfarbenkomponenten 15 wendet; die Erfindung kann jedoch auch unter Vergesteuert
werden können, die sich zu jedem beliebigen wendung von Beugungsgittern mit anderweitigen Konfarbigen
oder weißen Licht zusammensetzen lassen. figurationen verwirklicht werden.
Diese dynamische Färb- und Intensitätssteuerung tritt Fig. 2 zeigt die Wellenlänge d des Sinusphasenfür
alle aufeinanderfolgenden Bildelemente des wieder- gitters, die im wesentlichen der Abmessung d in Fig. 1
gegebenen Bildes ein. Zum Beispiel wird die Farbe 20 entspricht, die jedoch im Unterschied von der letzte-
und Intensität des durch die in einem gegebenen Zeit- ren einen dynamisch steuerbaren, unter der Steuerung
moment vorhandene Gruppe von Parametern des ersten der Farbsignale veränderlichen Wert besitzt. Die
Gitters hindurchgelassenen Lichtes durch ein Blau- Gleichung (1) drückt auch die Beziehung zwischen der
signal (d. h. ein die Farbe Blau repräsentierendes Abmessung d, der Wellenlänge des Lichtes und dem
Signal), die Farbe und Intensität des durch eine 25 durch die Beugungszone erster Ordnung gegebenen
zweite ausgewählte Gruppe von Gitterparametern hin- Winkel des Sinusphasengitters der Fig. 2 aus, so daß
durchgelassenen Lichtes durch ein entsprechendes die dynamische Auswahl des Parameters d des zuletzt
Grünsignal und die Farbe und Intensität des durch genannten Phasengitters derartige Winkeländerungen
eine dritte Gruppe von Gitterparametern hindurch- der Beugungszone erster Ordnung hervorruft, daß
gelassenen Lichtes durch ein Rotsignal gesteuert. Die 30 eine Auswahl der verschiedenen Farben durch das
Schlitze 16 im Schirm 15 sind so orientiert, daß von ausgangsseitige, aus Stegen und Schlitzen bestehende
den drei betreffenden Gruppen von Gitterparameteni System bewirkt wird.
jeweils das blaue, grüne bzw. rote Licht erster Ord- Abb. 3 zeigt in Kurvenform die Besselfunktion der
nung hindurchtreten kann. Dies ist der Fall, selbst Lichtintensitätsquadrate in Abhängigkeit von der
wenn zwei oder mehr gleichzeitige Farbsignale die 35 Gitter amplitude χ in einem Sinusphasengitter für die
Steuerung von zusammengesetzten Gitterparametern Beugungszonen nullter Ordnung, erster Ordnung und
bewirken, die ein Beugungsbild erster Ordnung er- zweiter Ordnung. Es läßt sich zeigen, daß die Lichtgeben,
das die Farbauswahl von zwei oder mehr Pri- intensität monochromatischen Lichtes sich mit dem
märfarben gleichzeitig bewirkt. Quadrat der Besselfunktion der Gitteramplitude χ
Das im Zusammenhang mit Abb. I angezogene ge- 40 ändert. In dieser Figur sind die Werte der Parameter χ
wohnliche Beugungsgitter kann aus einem Glasstück als relative Phasendifferenzen (als Wellenlängenoder
einem Stück fotografischen Filmes mit abwech- bruchteil ausgedrückt) zwischen einem Lichtstrahl, der
selnd optisch undurchsichtigen und optisch trans- von einem Tal des Phasengitters ausgeht, und einem
parenten Bereichen bestehen. Das Licht fällt direkt Strahl, der von einem benachbarten Wellenberge ausdurch
dieses Glas oder diesen Film, oder aber das Glas 45 geht, dargestellt.
bzw. der Film kann auf seiner Rückseite mit einer Aus Fig. 3 geht hervor, daß die maximale Intensität
versilberten Reflexionsfläche versehen sein, so daß das des monochromatischen Lichtes in der Beugungszone
Licht durch das Beugungsgitter in zwei Richtungen erster Ordnung dann erreicht wird, wenn der Ab-
hindurchtritt. Ein derartiges gewöhnliches Beugungs- stands von Spitze zu Spitze der Sinusgitterfunktion
gitter mit seinen festen Parametern ist zur Intensitäts- 50 annähernd gleich einer halben Wellenlänge des Lich-
steuerung des hindurchtretenden Lichtes nicht be- tes ist. Die Erfindung macht bei der Steuerung des
fähigt, ebensowenig wie sich die Intensität der Farben aus Stegen und Schlitzen bestehenden Ausgangs-
in einem Beugungsbereich irgendwelcher Ordnung systems von demjenigen Licht Gebrauch, das in der
steuern läßt. Daher wird gemäß einem wichtigen Beugungszone erster Ordnung auftritt. Das System
Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, ein Beugungs- 55 hat Schlitze, die dem Schlitz 16 im Schirm 15 der
gitter vorzusehen, das die Lichtintensität steuern Abb. 1 entsprechen und die eine solche Breite haben,
kann. Zum Beispiel wird bei einer bevorzugten Aus- daß sie sowohl die Beugungszone erster Ordnung als
führungsform der Erfindung, wie oben erwähnt, eine auch einen Teil der Beugungszone zweiter Ordnung
als »Phasengitter« bezeichnete Anordnung verwendet, des Phasengitters durchlassen. Die Intensität des ge-
mit der man gleichzeitig sowohl die Farbverteilung als 60 beugten Lichtes zweiter Ordnung ist, wie aus Fig. 3
auch die Färb- oder Lichtintensität im gegebenen hervorgeht, genügend klein gegenüber der Intensität
Beugungsbereich steuern kann. des Lichtes erster Ordnung, so daß das menschliche
Ein Teil eines derartigen Phasengitters ist in Abb. 2 Auge lediglich die Farben, die zur Beugungszone
gezeigt. Das Licht kann entweder dieses Gitter durch- erster Ordnung gehören, wahrnimmt. Aus diesem
laufen, oder es kann auf der Vorderfläche 20 oder der 65 Grunde kann man von einer bevorzugten Ausführungs-
Rückfläche 21 des Gitters eine lichtreflektierende form der Erfindung sagen, daß sie die Beugungsfarben
Schicht aufgetragen sein, so daß das Licht entweder erster Ordnung verwertet.
von der Fläche 20 oder von der Fläche 21 reflektiert Aus den vorstehenden Ausführungen wird klar, daß
werden kann. Die Fläche 20 bildet eine periodische das hindurchtretende Licht sowohl in seiner Intensität
Oberflächendeformation, die im Querschnitt als eine 70 als auch in seiner Farbe durch ein Phasengitter und
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ein ausgangsseitiges Steg- und Schlitzsystem ge- Besselfunktion erster Ordnung für die Rotkomponente
steuert werden kann. Eine gegebene Komponente eines mal einem Faktor, bestehend aus dem Produkt der
Farbbildes kann als aus einer Mischung farbigen Besselfunktion nullter Ordnung für die Blaukompo-Lichtes
zusammengesetzt betrachtet werden. Die ein- nente und der Besselfunktion nullter Ordnung für die
zelnen Farblichtbestandteile sind gewöhnlich die 5 Grünkomponente. Diese Gleichung liefert die BeGrundfarben
Rot, Blau und Grün, können aber in be- Ziehungen für die Kreuzmischung der einzelnen
kannter Weise beliebig gewählte Farbkomponenten Farben. Es läßt sich zeigen, daß bei niedrigen Phasenenthalten.
Zu Erläuterungszwecken wird im vor- gitteramplituden das Produkt der Besselfunktion
liegenden Falle eine ganz bestimmte Gruppe von Färb- nullter Ordnung im wesentlichen gleich Eins ist, so
koordinaten gewählt. Es ist jedoch für den Fachmann io daß das Quadrat der Besselfunktion erster Ordnung
klar, daß für die erfindungsgemäße Einrichtung irgend- für die rote Komponente eine brauchbare Darstellung
ein beliebiges Farbkoordinatensystem gewählt werden für die Intensität des übertragenen roten Lichtes
kann. liefert.
In der vorliegenden Beschreibung wird angenom- Abb. 4 zeigt ein Beispiel für die Anwendung der
men, daß eine beliebige gegebene Farbe als aus einer 15 Erfindung auf ein Lichtübertragungssystem zur ProMischung von reinem blauem Licht, reinem grünem jektion eines Farbfernsehbildes auf einen Schirm.
Licht und reinem rotem Licht bestehend aufgefaßt Man sieht eine Lichtquelle 22, ein erstes Steg- und
werden kann. Der Schirm 15 ist mit mehreren Schiit- Schlitzsystem 23, ein Linsensystem 24, ein Lichtzen
versehen, deren Weite und gegenseitiger Abstand Steuermedium 25, ein Linsensystem 26, ein Ausgangssowie
deren Abstand vom Modulationsmedium so ge- 20 Steg- und Schlitzsystem 27, ein Projektionslinsenwählt
ist, daß lediglich die Beugungskomponenten- system 28 und einen Schirm 29. Ein Teil eines Videoerster
Ordnung hindurchgelassen werden, so daß mit systems 30 liefert einen Elektronenstrahl zur Defor-HiIfe
einer weißen Lichtquelle ein farbiges Bild er- mierung des Steuermediums 25.
halten werden kann. Das Steuermedium 25 wird durch den Elektronen-
halten werden kann. Das Steuermedium 25 wird durch den Elektronen-
Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird 25 strahl vom Videosystem 30 deformiert. Das Licht aus
eine gegebene Farbe dadurch projiziert, daß man der Qualle 22 wird auf die Gitterplatte 23, die aus
weißes Licht durch ein derart gesteuertes Phasengitter einem System von Stegen, die durch Schlitze voneinpassieren
läßt, daß eine Wellenlänge ^1 ausgewählt ander getrennt sind, besteht, projiziert. Wird das
wird, so daß der Winkel der Beugungszone in Ver- Steuermedium 25 nicht durch den Elektronenstrahl
bindung mit dem Steg- und Schlitzsystem rotes Licht 30 deformiert, so projizieren die Linsensysteme 24 und
hindurchläßt; die Steuerung kann auch so erfolgen, 26 das Bild der Schlitze in der Gitterplatte23 auf die
daß eine Wellenlänge d2 an dem ausgangsseitigen Stege der Gitterplatte 27, so daß der hinter dem
Steg- und Schlitzsystem grünes Licht passieren läßt Linsensystem 28 befindliche Schirm durch das Licht
oder so, daß eine Wellenlänge d3 blaues Licht passieren aus der Quelle 22 keine Aufhellung erfährt. Wird das
läßt. Es wird weiter unten noch deutlicher, daß eine 35 Steuermedium 25 durch den Elektronenstrahl verzerrt,
Kombination aus roten und grünen Signalen, die den so fällt das Licht aus der Quelle 22 durch die Schlitze
Wert des Parameters d steuert, so aufgefaßt werden der Gitterplatte 23 und wird abgebeugt, so daß es ebenkann,
daß der resultierende Wert d sich aus den Wer- falls durch die Schlitze der Gitterplatte 27 fällt und
ten dt und d2 zusammensetzt, so daß der Winkel der auf den Schirm 29 projiziert wird.
Beugungszone erster Ordnung bewirkt, daß das Steg- 4° Das Verzerrungssystem für das Lichtsteuermedium und Schlitzsystem gelbes Licht ergibt. Die betreffen- besteht aus Mischröhren 31, 32 und 33, denen die Ausden Intensitäten der roten, grünen und blauen Kompo- gangssignale einer roten Video quelle 37, einer grünen nenten werden dadurch gesteuert, daß man die Ampli- Videoquelle 38 und einer blauen Videoquelle 39 zugetude des Spitze-zu-Spitze-Abstandes χ der betreffen- leitet werden. Diese drei Signalquellen liefern die den Wellenlängen der Phasengitter ändert. 45 Farbton- und Farbintensitätsinformation zur Steue-
Beugungszone erster Ordnung bewirkt, daß das Steg- 4° Das Verzerrungssystem für das Lichtsteuermedium und Schlitzsystem gelbes Licht ergibt. Die betreffen- besteht aus Mischröhren 31, 32 und 33, denen die Ausden Intensitäten der roten, grünen und blauen Kompo- gangssignale einer roten Video quelle 37, einer grünen nenten werden dadurch gesteuert, daß man die Ampli- Videoquelle 38 und einer blauen Videoquelle 39 zugetude des Spitze-zu-Spitze-Abstandes χ der betreffen- leitet werden. Diese drei Signalquellen liefern die den Wellenlängen der Phasengitter ändert. 45 Farbton- und Farbintensitätsinformation zur Steue-
Gemäß der Erfindung werden die Sinuskomponenten rung des lichtmodulierenden bzw. lichtsteuernden Bedes
Gitters, die die Wellenlängen und Intensitäten der lages 25 auf der Platte 36. Den Mischröhren sind drei
drei Farbkomponenten verkörpern, miteinander in Oszillatoren 40, 41 und 42 zugeordnet, die für die
jedem Augenblick vereinigt, so daß sich eine zusam- drei Farben getrennte Signale von. bestimmten festen
mengesetzte Phasengitterkurve ergibt, die bewirkt, 50 Frequenzen liefern. Zum Beispiel liefert der Rotoszildaß
die gewünschte Farbe von dem Steg- und Schlitz- lator eine 14-Megahertz-Schwingung, der Grünoszilsystem
hindurchgelassen wird, das dem Schirm 15 der lator eine 17-Megahertz-Schwingung und der Blau-Fig.
1 entspricht. Zu diesem Zweck werden die drei oszillator eine 20-Megahertz-Schwingung.
Farbfernsehsignale kombiniert und modulieren (z. B. In der Röhre 31 wird das rote Videosignal der Rotdurch Veränderung der Abtastgeschwindigkeit) einen 55 oszillatorschwingung aufmoduliert. Entsprechend wer-Elektronenstrahl, der das Lichtsteuermedium abtastet den in den Röhren 32 bzw. 33 die grünen bzw. blauen und ein zusammengesetztes Phasenbeugungsgitter er- Videosignale den entsprechenden farbsteuernden gibt, das drei übereinandergelagerten Phasengittern Oszillatorschwingungen aufmoduliert. An den Ausentspricht. Auf diese Weise wird die gewünschte gangen der Modulatorröhren 31, 32 und 33 erscheinen Farbe durch das ausgangsseitige Steg- und. Schlitz- 60 Schwingungen von 14, 17 bzw. 20 Megahertz, deren system übertragen. Amplituden durch die entsprechenden Farbvideo-
Farbfernsehsignale kombiniert und modulieren (z. B. In der Röhre 31 wird das rote Videosignal der Rotdurch Veränderung der Abtastgeschwindigkeit) einen 55 oszillatorschwingung aufmoduliert. Entsprechend wer-Elektronenstrahl, der das Lichtsteuermedium abtastet den in den Röhren 32 bzw. 33 die grünen bzw. blauen und ein zusammengesetztes Phasenbeugungsgitter er- Videosignale den entsprechenden farbsteuernden gibt, das drei übereinandergelagerten Phasengittern Oszillatorschwingungen aufmoduliert. An den Ausentspricht. Auf diese Weise wird die gewünschte gangen der Modulatorröhren 31, 32 und 33 erscheinen Farbe durch das ausgangsseitige Steg- und. Schlitz- 60 Schwingungen von 14, 17 bzw. 20 Megahertz, deren system übertragen. Amplituden durch die entsprechenden Farbvideo-
Eine angenäherte Gleichung für die Intensität der eingangssignale moduliert sind. Die vereinigten Aus-Farbkomponente
des Lichtes erster Ordnung, z. B. gangsschwingungen der Röhren 31, 32 und 33 wereine
Rotkomponente, die von einem zusammen- den den elektrostatischen Ablenkplatten 34 des in der
gesetzten Phasengitter ausgewählt wird, hat die fol- 65 Abbildung gezeigten Elektronenstrahlsystems zugegende
Form: führt, um eine Ablenkung des Elektronenstrahles in Ip =\r it · T η ■ T I2 (2) ^er Zeichenebene oder einer dazu parallelen Ebene
11 - 1( ' 0( ' 0( hervorzurufen. Der in diesem Strahlsystem erzeugte
Diese Beziehung zeigt an, daß die Intensität der Elektronenstrahl wird in bekannter Weise mit Hilfe
Rotkomponente ungefähr gleich ist dem Quadrat der 7° von magnetischen Ablenkspulen 35 über den licht-
steuernden Belag 25 geführt. Die Ablenkspulen 35 werden durch eine Kippstufe 43 so gesteuert, daß der
Elektronenstrahl den lichtsteuernden Belag nach dem Zeilensprungverfahren abtastet, wobei die Zeilenrichtung
in der Ebene der Zeichnung liegt. Für die Signalmischstufe läßt sich auch ein System verwenden, bei
dem jede der Röhren 31, 32 und 33 zugleich als Oszillator und Mischröhre arbeitet.
Die resultierenden Signale, die den elektrostatischen Ablenkplatten 34 zugeführt werden, bewirken eine
Geschwindigkeitsmodulation oder eine Veränderung der Zeilenabtastgeschwindigkeit des abtastendem Kathodenstrahls
bei der Schwingungsfrequenz eines oder mehrerer der Oszillatoren 40 bis 42 in Übereinstimmung
mit der gewünschten Farbe, die gerade wiedergegeben werden soll. Die Zeilenablenkspule des Ablenksystems
35 bewirkt, daß der Abtaststrahl in der üblichen Weise eine konstante Zeilengeschwindigkeit
hat; dieser linearen Bewegung des Strahles wird jedoch durch die Ablenkplatten 34 eine hochfrequente
sinusförmige Ablenkung oder Geschwindigkeitsmodulation überlagert, die bewirkt, daß die Strahlgeschwindigkeit
in bezug auf die sonst gleichförmige Bewegung abwechselnd vergrößert oder verkleinert wird. Um
dies zu veranschaulichen, sei nur die Wirkung des Oszillators 40, der zugehörigen Röhre 31 und der
Signalquelle 37 betrachtet; es ist klar, daß die Geschwindigkeit der Strahlbewegung während jeder
vollen Schwingung des Oszillators 40 immer dann am größten ist, wenn die Schwingung von ihrem maximalen
negativen Amplitudenwert auf ihren größten maximalen positiven Wert zunimmt, und daß die Geschwindigkeit
dann am kleinsten ist, wenn die Schwingung von dem maximalen positiven Amplitudenwert
auf den maximalen negativen Wert abnimmt.
Die Elektronen des· Abtaststrahls bewirken, daß jedes Teilelement der an der Oberfläche des modulierenden
Mediums 25 liegenden Zeilen eine vorübergehende Ladung von einem Wert annimmt, der sich
direkt mit der Augenblicksgeschwindigkeit der Strahlbewegung ändert, so daß die Geschwindigkeitsmodulation
des Strahles bewirkt, daß an der Oberfläche des modulierenden Mediums 25 an jeder abgetasteten
Zeile entlang abwechselnd Bereiche mit größerer oder kleinerer Ladung entstehen, wobei der Ladungsabstand
durch die Frequenz des Oszillators 40 gegeben ist. Die Amplitude der Schwingungen des Farboszillators
40, die den Ablenkplatten 34 zugeführt wird, ändert sich mit dem Augenblickswert der Amplitude
des zugehörigen Farbsignals durch die Einwirkung der Mischröhre 31. Es ist daher ersichtlich, daß das
Ausmaß oder die Größe der zyklischen Beschleunigung und "Verzögerung der Abtaststrahlbewegung entlang
jeder abgetasteten Zeile und daher die relativen Ladungswerte der abwechselnd größeren und kleineren
Ladungen auf den einzelnen Flächenteilen sich mit der Amplitude des Farbsignals ändern. Die gegenüberliegende
Flache des Mediums 25 steht mit einem durchsichtigen leitenden Film in Berührung, so* daß
die einzelnen geladenen Flächenteilchen des Mediums in Richtung auf die gegenüberliegende Oberfläche des
Mediums mit einer Kraft angezogen werden, die von der Größe der einzelnen Flächenladungen abhängt.
Die auf diese Weise gebildeten, der Reihe nach abwechselnd eine größere und kleinere Ladung aufweisenden
Flächenteile entlang den Abtastzeilen verzerren die Oberfläche des Mediums zu einem Phasengitter
von sinusförmiger Konfiguration, dessen Amplitude von Spitze zu Spitze sich mit den relativen
Werten der abwechselnd größeren und kleineren Oberflächenladungen ändert. Es erscheint daher entlang der
Länge jedes Bildelementes der abgetasteten Zeile des Mediums 25 entweder eine unverzerrte oder ebene
Oberflächenform oder eine verzerrte Oberflächengestalt, so daß sich ein Phasengitter der gesteuerten
Wellenlänge d ergibt, die durch die Frequenz des Farboszillators 40 gegeben ist, durch welchen sie hergestellt
wird, und mit einer Amplitude X1 die sich mit dem Augenblickswert der Amplitude der Schwingungen
ändert, welche den Ablenkplatten 34 zugeführt werden, und die daher dem Augenblickswert der
Amplitude des entsprechenden Farbsignals entspricht. Es ist klar, daß das zusammengesetzte Ausgangs signal
der Röhren 31, 32 und 33 eine im wesentlichen sofortige Selektion der Phasengitterwellenlänge d auf
gemeinsamer Basis ergibt, so daß eine dynamische Farbsteuerung von Augenblick zu Augenblick bewirkt
wird, und daß eine im wesentlichen augenblickliche Steuerung der Phasengitteramplitude χ erhalten wird,
die ebenfalls auf gemeinsamer Basis stattfindet, so daß eine dynamische Farbintensitätssteuerung von
Augenblick zu Augenblick hervorgerufen wird. Die einzelnen Farbvideosignale bewirken daher eine
dynamische und im wesentlichen unverzögerte Farbsteuerung durch die Phasengitter, welche entlang den
abgetasteten Zeilen des Mediums 25 gebildet werden; die einzelnen Augenblickswerte der Amplituden des
Farbvideosignals bestimmen den Spitze-zu-Spitze-Abstand des resultierenden Phasengitters und damit
die relative Intensität der projizierten Farben für die einzelnen Bildelemente. Die drei Farbkomponenten
werden, wie gezeigt, miteinander vereinigt, so daß ein elementweise zusammengesetztes Simultanfarbbild erhalten
wird. Das vollständige Farbfernsehempfangssystem ist hier nicht gezeigt, da die Erfindung sich
auf eine Vielzahl verschiedener bekannter Farbfernsehsysteme anwenden läßt. Um eine zufriedenstellende
Färb- und Bildauflösung zu erhalten, werden bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ungefähr
zehn Phasengitterelemente pro Bildelement verwendet; die Größe des Abtastflecks des Mediums 25 ist in diesem
Fall wesentlich kleiner als ein Zehntel des Durchmessers des Bildelements.
Für die Lichtquelle 22 läßt sich irgendeine geeignete Einrichtung verwenden, z. B. eine Bogenlampe
oder eine gewöhnliche Projektionslampe, die mit einem Kondensorlinsensystem zusammenarbeitet, so daß ein
Bild des Lampenfadens oder des Lichtbogens auf die Schlitze des Gitters 23 projiziert wird. Die Gitterplatte
23 kann aus einem transparenten Material, z. B. Glas, mit aufgemalten optisch undurchsichtigen Stegen
oder auch aus einer Platte aus nichtmagnetischem Material mit ausgefrästen Schlitzen bestehen. Der
Mittellinienabstand zwischen den einzelnen Schlitzen der Gitterplatte 23 beträgt bei einem Ausführungsbeispiel 1,25 mm, die Breite 0,25 mm. Der mittlere
Abstand zwischen den Beugungszonen nullter und erster Ordnung beträgt etwa 1,88 mm bei einem Abstand
von 15 cm zwischen dem Medium 25 und dem Stegsystem 27 und bei einem Wert von d für das Gitter
des Mediums 25 von 0,025 mm für blaues Licht. Der Abstand der einzelnen Stege und Schlitze in der
Gitterplatte 23 sowie der Abstand der Gitterplatte in dem gesamten optischen System ergibt sich aus den
allgemein bekannten optischen Beziehungen,
Die Gitterplatte 27 besteht bei diesem Beispiel aus Schlitzen von 0,4 mm Breite mit einem gegenseitigen
Mittellinienabstand von 1,25 mm. Es läßt sich zeigen, daß die Lichtintensität auf dem Schirm ungefähr dem
Produkt aus der Schlitzbreite in der Gitterplatte 23
009 627/180
mal der Schlitzbreite in der Gitterplatte 27 proportional ist, so daß bei einer gegebenen Farbauflösung
bzw. einem gegebenen Band von durchgelassenen Farben die Intensität dann ein Maximum ist, wenn die
Schlitzbreiten in den Platten 23 und 27 gleich sind. Bei dem verwendeten Linsensystem erhält man ohne
merkliche Herabsetzung des Wirkungsgrades eine bessere Bildauflösung dadurch, daß man den Schlitzen
der zweiten Gitterplatte eine größere Weite gibt als den Schlitzen der ersten Gitterplatte, so daß dadurch
den Beugungseffekten der zweiten Gitterplatte 27 entgegengewirkt wird.
Abb. 5 zeigt schematisch das in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendete Gitterplattensystem.
Die Schlitze sind nach bekannten optischen Prinzipien so beabstandet, daß sich überschneidende
Beugungsbilder auftreten. Es sei angenommen, daß das Lichtsteuermedium 25 so deformiert ist, daß
lediglich grünes Licht durch die Gitterplatte 27 hindurchtreten kann. Die gestrichelten Linien geben die
Ausbreitungsrichtungen des Lichtes in der Beugungszone nullter Ordnung an, während die ausgezogenen
Linien das Grünlicht in der Beugungszone erster Ordnung darstellen. Die aufgetragenen Beugungszonen für
das Grünlicht nullter und erster Ordnung beziehen sich auf Licht, das aus einem bestimmten Schlitz in
einem Gitterplattensystem, z. B. dem System 23 in Abb. 4, kommt und durch das Steuermedium 25 abgebeugt
wird. Auf jeder Seite der Zone nullter Ordnung und zwischen den Zonen nullter Ordnung und
erster Ordnung befindet sich ein weiterer Schlitz. Durch diese zusätzlichen Schlitze fällt Licht erster
Ordnung aus den benachbarten Schlitzen. Durch Verwendung eines Gitterplattensystems mit sich überschneidenden
Beugungsbildern, wie es in Abb. 5 gezeigt ist, erhält man gegenüber Gitterplattensystemen
mit sich nicht überschneidenden Beugungsmustern eine Lichtverstärkung um den Faktor 3.
Das in Abb. 4 gezeigte Lichtsteuermedium 25 kann aus irgendeinem geeigneten Material gefertigt sein,
dessen lichtphasenschiebende Eigenschaften durch einen äußeren Stimulus, dem ein Farbsignal zugesetzt
werden kann, veränderbar sind. Als äußerer Stimulus kann ein Elektronenstrahl, Wärme, Schall oder irgendeine
andere Energieform, die die phasenschiebenden Eigenschaften des Steuermediums beeinflußt, dienen.
Als Beispiel für ein Steuermedium sind in Abb. 4 ein transparentes Teil 36 und eine gelatinöse Schicht, die
das eigentliche Steuermedium 25 darstellt, gezeigt. Zur Bildung eines derartigen Steuermediums wird ein
leitender gelatinöser Belag von ungefähr 0,075 mm Stärke auf die Oberfläche des transparenten Teiles 36
aufgebracht.
Bei dieser Ausführungsform wird die als Steuermedium verwendete Schicht dadurch verzerrt bzw.
deformiert, daß sie mit Elektronen bombardiert wird, die auf der Oberfläche der Schicht temporäre Ladungen
aufbauen. Die geladenen Bereiche der Oberfläche werden von der Gegenfläche angezogen, so daß sich in
der gelatinösen Schicht Mulden oder Sättel bilden.
In dem in Abb. 4 gezeigten System muß die gelatinöse Schicht 25 auf der Oberfläche 36 leicht deformierbar
sein. Ist die Schicht zu dick, so wird der Abstand zwischen den durch den Elektronenstrom auf
der Oberfläche der Schicht 25 hervorgerufenen Ladungen und der Oberfläche der Platte 36 zu groß, so daß
sich das Medium nicht mehr leicht deformieren läßt. Ist die Schicht zu dünn, so steht für das Aufbauchen
zwischen der Oberfläche der Schicht und der Oberfläche der Platte 36 zu wenig Material zur Verfügung,
so daß es schwierig ist, auf der Schicht genügend große Gitteramplituden zu erhalten.
Es ist ferner erforderlich, daß das Steuermedium der Bombardierung durch den Elektronenstrom standhält,
ohne sich in seinen Eigenschaften zu ändern. Die Zeitkonstante für das Abfließen der Ladungen muß so
bemessen sein, daß das gelatinöse Material seine ursprüngliche Gestalt wieder annimmt, ehe das nächstfolgende
Farbsignal auf einen gegebenen Flächenbereich des Steuermediums projiziert wird. In der
Praxis wird es jedoch manchmal notwendig sein, zwischen
Verharrungsdauer und Lichtintensität einen Kompromiß zu schließen, so daß bei hochintensiven
Bildelementen die Deformation über ein oder zwei Raster andauert.
Die für die Modulation des Beugungsbelages dienende Elektronenquelle kann in sehr verschiedener
Weise ausgebildet sein. Die hier gezeigte Schaltung ist lediglich als Beispiel und nicht in einschränkendem
ao Sinne angegeben. Auch lassen sich anderweitige Verfahren ersinnen, mit deren Hilfe die Farbsignale
einem lichtsteuernden Belag so zugeleitet werden, daß dessen lichtmodulierende Eigenschaften beeinflußt
werden und sich als Folge davon ein Farbbild ergibt.
Zum Beispiel läßt sich die Erfindung leicht so einrichten, daß sie sich für gewöhnliche Einseitenbandsysteme
verwenden läßt, bei denen das eigentliche Farbsignal eine Form hat, die von der reine Spektralfarben verkörpernder
Signale verschieden ist, und wo dieses Signal zusammen mit dem Schwarzweißvideosignal
auf besonderen Seitenbändern befördert wird.
Dieses System läßt sich auch zur Projektion von Schwarzweißbildern verwenden. Zu diesem Zweck
kann man zum Beispiel den Platten ein festes Signal aus der roten, grünen und blauen Videoquelle zuführen,
so daß man ein Schwarzweißsignal erhält. Die relativen Intensitäten der roten, blauen und grünen
Videosignale bleiben in diesem Falle konstant, während die Gesamtausgangsamplitude sich in Abhängigkeit
von der Intensität der Bildelemente des Schwarzweißsignals ändert. Die Erfindung läßt sich für ein
rastersequentielles Farbbildsystem in der Weise einrichten, daß man das Medium 25 mit einem Modulationssignal,
das jede der Farbkomponenten verkörpert, sequentiell verformt.
Das System nach Abb. 4 läßt sich leicht für ein Reflexionssystem einrichten, wie es z. B. in Abb. 6
gezeigt ist, indem man ein Reflexionssystem verwendet, das im wesentlichen genauso ausgebildet ist wie
das System nach Abb. 4, mit der einen Ausnahme, daß der Lichtsteuerbelag auf einem sphärischen Spiegel 44
angebracht ist. Das System besteht aus einem Elektronenstrahlsystem
45, ^,elektrostatischen Farbsignalablenkplatten 46, ejner Fokussieranode 47, Prismen
48 und 49, Gitterplattensystemen 50 und 51, magnetischen Abtastspulen 52, einem mit einem Belag versehenen
sphärischen Spiegel 44, einer Lichtquelle 53, einer Projektionslinse 54 und einem Bildschirm 55.
Mit den Ablenkplatten 46 ist eine Farbsignalquelle 57 gekoppelt. Ein Teil des Systems kann in einem evakuierten
Kolben, der eine Form hat, wie sie z. B. durch die gestrichelte Umrahmungslinie 58 angedeutet
ist, angeschlossen sein.
Das Licht aus der Quelle 53 wird auf das Prisma 49 projiziert und von dort durch das Gitterplattensystem
51 nach unten auf die Oberfläche des mit einem gelatinösen Belag versehenen sphärischen Spiegels
projiziert. Wird dem Spiegelbelag kein Signal zugeführt, so trifft das vom Spiegel reflektierte Licht die
opaken Balken des Gitterplattensystems 50, das auf
der Unterseite des Prismas 48 angebracht ist. Wird in Richtung der Achse des Spiegels 44 durch das Loch
56 zwischen den Prismen 48 und 49 ein geeignet modulierter Elektronenstrom auf den gelatinösen Belag des
sphärischen Spiegels 44 projiziert, so wird dadurch das Licht aus der Quelle 53 abgebeugt, so daß es
durch die Schlitze im Gitterplattensystem 50 fällt und vom Prisma 48 reflektiert wird und auf diese Weise
durch die Projektionslinse 54 auf den Schirm 55 fällt, so daß sich ein Farbbild ergibt. Die Ablenkspulen 52
sorgen dafür, daß der Elektronenstrom den Spiegel 44 rastermäßig abtastet; sie sind unterhalb der Prismen
48 und 49 angeordnet, so daß das Elektronenstrahlsystem in Richtung der Spiegelachse orientiert werden
kann.
Die Gitterplattensysteme 50 bzw. 51 in Abb. 6 sind den Systemen 23 bzw. 27 in Abb. 4 äquivalent. Der
Spiegel kann mit irgendeinem geeigneten Steuermedium, z. B. einem Silikonöl oder einer gelatinösen
Silikonölmodifikation, überzogen sein. Das den Platten
46 von der Quelle 57 zugeleitete Signal kann so ausgebildet sein wie das im System 30 nach Abb. 4 erzeugte
Signal.
Claims (6)
1. Verfahren zur Erzeugung von Farbbildern durch elektrische Signale insbesondere für Farbfernsehen,
bei dem den Bildflächenelementen der Oberfläche eines lichtmodulierenden Mediums
Energie zugeführt und in elementare Beugungsgitter, die durch Verformung der Oberfläche des
lichtmodulierenden Mediums erzeugt werden, umgewandelt wird und bei dem ferner die Wiedergabe
des Bildes durch eine Beugungszonenlichtsteuerung erfolgt und eine Lichtblende zur Absperrung
der Beugungszone nullter Ordnung benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die dem
Bildflächenelement zugeführte Energie mit den Farbtonkomponenten und den Farbintensitätskomponenten
der Bildflächenelemente derart moduliert ist, daß die elementaren Beugungsgitter einen
ersten Gitterparameter in Form einer veränderlichen Gitterwellenlänge aufweisen, welche einem
Beugungswinkel entspricht, der sich mit dem Farbton des Bildes in dem betreffenden Bildflächenelement
ändert, und daß ein zweiter Gitterparameter in an sich bekannter Weise die Intensität
des Lichtes steuert.
2. Verfahren zur Erzeugung farbiger Bilder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
zweite Gitterparameter durch die Amplitude der Deformation des Mediums gegeben ist.
3. Verfahren zur Erzeugung farbiger Bilder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als
Energiestrahl ein Kathodenstrahl benutzt wird.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiestrahl in seiner
Abtastgeschwindigkeit moduliert wird.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastgeschwindigkeit des
Energiestrahles aus einer linearen Geschwindigkeitskomponente und einer sinusförmigen Geschwindigkeitskomponente
zusammengesetzt ist, die sinuartige elementare Phasengitter mit einer Gitterwellenlänge erzeugen, welche durch die
Periodizität der sinusförmigen Geschwindigkeitskomponente bedingt ist, und mit einer Gitteramplitude,
die durch die Amplitude der sinusförmigen Geschwindigkeitskomponente gesteuert wird.
6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeitsmodulation
des abtastenden Strahles zu jeder Zeit eine von drei gegebenen Modulationsfrequenzen aufweisen
kann, die den einzelnen vorgegebenen Farben entsprechen und die verschiedene individuelle
Beugungswinkel des Lichtes ergeben, oder daß sie eine Kombination von zwei oder mehreren derartigen
vorgegebenen Modulationsfrequenzen aufweisen kann, die den zusammengesetzten Farbkomponenten
in den Bildflächenelementen entsprechen und dazu dienen, Zwischenwinkel der Lichtbeugung zu erzeugen, und daß die Amplitude
jeder dieser Modulationsfrequenzen einzeln durch die Abtastung jedes Bildflächenelementes gesteuert
wird, um die einzelnen Intensitäten der entsprechenden Farbe oder Farbkomponente zu
steuern.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 888 562, 822 845,
846.
Deutsche Patentschriften Nr. 888 562, 822 845,
846.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US433448A US2813146A (en) | 1954-06-01 | 1954-06-01 | Colored light system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1090710B true DE1090710B (de) | 1960-10-13 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEG17297A Pending DE1090710B (de) | 1954-06-01 | 1955-06-01 | Verfahren zur Erzeugung von Farbbildern durch elektrische Signale, insbesondere fuerFarbfernsehen |
Country Status (5)
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---|---|
US (2) | US2813146A (de) |
CH (1) | CH332358A (de) |
DE (1) | DE1090710B (de) |
GB (1) | GB808841A (de) |
NL (2) | NL113615C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1255707B (de) * | 1958-12-24 | 1967-12-07 | Gen Electric | Verfahren zum Erzeugen von Beugungsgigittern auf einem der Speicherung von farbigen Licht-, insbesondere Bildsignalen dienenden lichtmodulierenden Medium |
Families Citing this family (88)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2880268A (en) * | 1954-11-10 | 1959-03-31 | Rca Corp | Light filter |
US2919302A (en) * | 1957-10-07 | 1959-12-29 | Gen Electric | Color information presenting system |
NL246886A (de) * | 1957-11-22 | |||
US3113179A (en) * | 1957-11-22 | 1963-12-03 | Gen Electric | Method and apparatus for recording |
US3147062A (en) * | 1957-11-22 | 1964-09-01 | Gen Electric | Medium for recording |
FR84703E (de) * | 1958-08-25 | 1965-07-12 | ||
US3044358A (en) * | 1958-12-24 | 1962-07-17 | Gen Electric | Color projection system |
DE1251368B (de) * | 1958-12-24 | 1967-10-05 | General Electric Company, Schenectady, NY (V St A) | Flachenhaft ausgebildeter Lichtmodulator zur Aufzeichnung von farbigen Licht , insbesondere B'ldsignalen bei welchem die Lichtmodu lation mit Hilfe von Farbbeugungsgittern erzielt wird, und optische Anordnung zur Auswertung solcherart gespeicherter Signale |
US3084590A (en) * | 1959-02-26 | 1963-04-09 | Gen Electric | Optical system |
GB909593A (de) * | 1959-07-16 | |||
US3427104A (en) * | 1960-05-04 | 1969-02-11 | Us Air Force | Optical plural channel signal data processor |
US3048655A (en) * | 1960-05-31 | 1962-08-07 | Gen Electric | Optical light valve |
NL122461C (de) * | 1960-07-09 | |||
US3108383A (en) * | 1961-01-23 | 1963-10-29 | Columbia Broadcasting Syst Inc | Optical demodulation apparatus |
US3145252A (en) * | 1961-02-21 | 1964-08-18 | Bell Telephone Labor Inc | Polychromatic interferometry |
US3189746A (en) * | 1961-11-03 | 1965-06-15 | Lockheed Aircraft Corp | Expansion and compression of electronic pulses by optical correlation |
US3213429A (en) * | 1963-05-24 | 1965-10-19 | Xerox Corp | High speed information recorder |
JPS4823690B1 (de) * | 1963-09-03 | 1973-07-16 | ||
US3312955A (en) * | 1963-09-03 | 1967-04-04 | Eastman Kodak Co | System for recording and retrieving digital information |
US3270613A (en) * | 1963-11-01 | 1966-09-06 | Gen Electric | Colored light projection system |
US3450461A (en) * | 1963-11-12 | 1969-06-17 | Victor Company Of Japan | Color picture projecting system |
US3305630A (en) * | 1964-07-10 | 1967-02-21 | Gen Electric | Deformable medium color projection system |
US3437746A (en) * | 1964-12-18 | 1969-04-08 | Gen Electric | Projection system and method |
US3499703A (en) * | 1966-07-08 | 1970-03-10 | Philips Corp | Radiation beam positioning apparatus |
US3540797A (en) * | 1968-03-07 | 1970-11-17 | Gen Electric | High resolution projection system utilizing an output light mask having a varying light transmissivity |
US3569944A (en) * | 1968-04-01 | 1971-03-09 | Gen Electric | Method of optical recording of binary codes |
US3923389A (en) * | 1968-09-20 | 1975-12-02 | Polaroid Corp | Method and apparatus for projecting a scene |
US4082438A (en) * | 1975-05-30 | 1978-04-04 | Rca Corporation | Zero-order diffractive subtractive filter projector |
US5231432A (en) * | 1991-12-03 | 1993-07-27 | Florida Atlantic University | Projector utilizing liquid crystal light-valve and color selection by diffraction |
US5781252A (en) * | 1996-04-02 | 1998-07-14 | Kopin Corporation | Dual light valve color projector system |
US5982553A (en) | 1997-03-20 | 1999-11-09 | Silicon Light Machines | Display device incorporating one-dimensional grating light-valve array |
US6088102A (en) | 1997-10-31 | 2000-07-11 | Silicon Light Machines | Display apparatus including grating light-valve array and interferometric optical system |
US6271808B1 (en) | 1998-06-05 | 2001-08-07 | Silicon Light Machines | Stereo head mounted display using a single display device |
US6130770A (en) | 1998-06-23 | 2000-10-10 | Silicon Light Machines | Electron gun activated grating light valve |
US6101036A (en) | 1998-06-23 | 2000-08-08 | Silicon Light Machines | Embossed diffraction grating alone and in combination with changeable image display |
US6215579B1 (en) | 1998-06-24 | 2001-04-10 | Silicon Light Machines | Method and apparatus for modulating an incident light beam for forming a two-dimensional image |
US6872984B1 (en) | 1998-07-29 | 2005-03-29 | Silicon Light Machines Corporation | Method of sealing a hermetic lid to a semiconductor die at an angle |
US7306338B2 (en) | 1999-07-28 | 2007-12-11 | Moxtek, Inc | Image projection system with a polarizing beam splitter |
US7177081B2 (en) | 2001-03-08 | 2007-02-13 | Silicon Light Machines Corporation | High contrast grating light valve type device |
US6585378B2 (en) | 2001-03-20 | 2003-07-01 | Eastman Kodak Company | Digital cinema projector |
US6747781B2 (en) | 2001-06-25 | 2004-06-08 | Silicon Light Machines, Inc. | Method, apparatus, and diffuser for reducing laser speckle |
US6782205B2 (en) | 2001-06-25 | 2004-08-24 | Silicon Light Machines | Method and apparatus for dynamic equalization in wavelength division multiplexing |
US6829092B2 (en) | 2001-08-15 | 2004-12-07 | Silicon Light Machines, Inc. | Blazed grating light valve |
US6785001B2 (en) | 2001-08-21 | 2004-08-31 | Silicon Light Machines, Inc. | Method and apparatus for measuring wavelength jitter of light signal |
US6930364B2 (en) * | 2001-09-13 | 2005-08-16 | Silicon Light Machines Corporation | Microelectronic mechanical system and methods |
US6956995B1 (en) | 2001-11-09 | 2005-10-18 | Silicon Light Machines Corporation | Optical communication arrangement |
US6909473B2 (en) | 2002-01-07 | 2005-06-21 | Eastman Kodak Company | Display apparatus and method |
US7061561B2 (en) | 2002-01-07 | 2006-06-13 | Moxtek, Inc. | System for creating a patterned polarization compensator |
US6800238B1 (en) | 2002-01-15 | 2004-10-05 | Silicon Light Machines, Inc. | Method for domain patterning in low coercive field ferroelectrics |
US6767751B2 (en) | 2002-05-28 | 2004-07-27 | Silicon Light Machines, Inc. | Integrated driver process flow |
US6839479B2 (en) * | 2002-05-29 | 2005-01-04 | Silicon Light Machines Corporation | Optical switch |
US7054515B1 (en) | 2002-05-30 | 2006-05-30 | Silicon Light Machines Corporation | Diffractive light modulator-based dynamic equalizer with integrated spectral monitor |
US6822797B1 (en) | 2002-05-31 | 2004-11-23 | Silicon Light Machines, Inc. | Light modulator structure for producing high-contrast operation using zero-order light |
US6908201B2 (en) | 2002-06-28 | 2005-06-21 | Silicon Light Machines Corporation | Micro-support structures |
US6813059B2 (en) | 2002-06-28 | 2004-11-02 | Silicon Light Machines, Inc. | Reduced formation of asperities in contact micro-structures |
US7057795B2 (en) | 2002-08-20 | 2006-06-06 | Silicon Light Machines Corporation | Micro-structures with individually addressable ribbon pairs |
US6801354B1 (en) | 2002-08-20 | 2004-10-05 | Silicon Light Machines, Inc. | 2-D diffraction grating for substantially eliminating polarization dependent losses |
US6712480B1 (en) | 2002-09-27 | 2004-03-30 | Silicon Light Machines | Controlled curvature of stressed micro-structures |
US6928207B1 (en) | 2002-12-12 | 2005-08-09 | Silicon Light Machines Corporation | Apparatus for selectively blocking WDM channels |
US6987600B1 (en) | 2002-12-17 | 2006-01-17 | Silicon Light Machines Corporation | Arbitrary phase profile for better equalization in dynamic gain equalizer |
US7057819B1 (en) | 2002-12-17 | 2006-06-06 | Silicon Light Machines Corporation | High contrast tilting ribbon blazed grating |
US6934070B1 (en) | 2002-12-18 | 2005-08-23 | Silicon Light Machines Corporation | Chirped optical MEM device |
US6927891B1 (en) | 2002-12-23 | 2005-08-09 | Silicon Light Machines Corporation | Tilt-able grating plane for improved crosstalk in 1×N blaze switches |
US7068372B1 (en) | 2003-01-28 | 2006-06-27 | Silicon Light Machines Corporation | MEMS interferometer-based reconfigurable optical add-and-drop multiplexor |
US7286764B1 (en) | 2003-02-03 | 2007-10-23 | Silicon Light Machines Corporation | Reconfigurable modulator-based optical add-and-drop multiplexer |
US6947613B1 (en) | 2003-02-11 | 2005-09-20 | Silicon Light Machines Corporation | Wavelength selective switch and equalizer |
US6922272B1 (en) | 2003-02-14 | 2005-07-26 | Silicon Light Machines Corporation | Method and apparatus for leveling thermal stress variations in multi-layer MEMS devices |
US6806997B1 (en) | 2003-02-28 | 2004-10-19 | Silicon Light Machines, Inc. | Patterned diffractive light modulator ribbon for PDL reduction |
US6829077B1 (en) | 2003-02-28 | 2004-12-07 | Silicon Light Machines, Inc. | Diffractive light modulator with dynamically rotatable diffraction plane |
US6922273B1 (en) | 2003-02-28 | 2005-07-26 | Silicon Light Machines Corporation | PDL mitigation structure for diffractive MEMS and gratings |
US7027202B1 (en) | 2003-02-28 | 2006-04-11 | Silicon Light Machines Corp | Silicon substrate as a light modulator sacrificial layer |
US7046420B1 (en) | 2003-02-28 | 2006-05-16 | Silicon Light Machines Corporation | MEM micro-structures and methods of making the same |
US7391973B1 (en) | 2003-02-28 | 2008-06-24 | Silicon Light Machines Corporation | Two-stage gain equalizer |
US7042611B1 (en) | 2003-03-03 | 2006-05-09 | Silicon Light Machines Corporation | Pre-deflected bias ribbons |
US7630133B2 (en) | 2004-12-06 | 2009-12-08 | Moxtek, Inc. | Inorganic, dielectric, grid polarizer and non-zero order diffraction grating |
US7570424B2 (en) | 2004-12-06 | 2009-08-04 | Moxtek, Inc. | Multilayer wire-grid polarizer |
US7961393B2 (en) | 2004-12-06 | 2011-06-14 | Moxtek, Inc. | Selectively absorptive wire-grid polarizer |
US7800823B2 (en) | 2004-12-06 | 2010-09-21 | Moxtek, Inc. | Polarization device to polarize and further control light |
US8755113B2 (en) | 2006-08-31 | 2014-06-17 | Moxtek, Inc. | Durable, inorganic, absorptive, ultra-violet, grid polarizer |
US7789515B2 (en) | 2007-05-17 | 2010-09-07 | Moxtek, Inc. | Projection device with a folded optical path and wire-grid polarizer |
US8248696B2 (en) | 2009-06-25 | 2012-08-21 | Moxtek, Inc. | Nano fractal diffuser |
US8611007B2 (en) | 2010-09-21 | 2013-12-17 | Moxtek, Inc. | Fine pitch wire grid polarizer |
US8913321B2 (en) | 2010-09-21 | 2014-12-16 | Moxtek, Inc. | Fine pitch grid polarizer |
US8873144B2 (en) | 2011-05-17 | 2014-10-28 | Moxtek, Inc. | Wire grid polarizer with multiple functionality sections |
US8913320B2 (en) | 2011-05-17 | 2014-12-16 | Moxtek, Inc. | Wire grid polarizer with bordered sections |
US8922890B2 (en) | 2012-03-21 | 2014-12-30 | Moxtek, Inc. | Polarizer edge rib modification |
US9348076B2 (en) | 2013-10-24 | 2016-05-24 | Moxtek, Inc. | Polarizer with variable inter-wire distance |
US20220390281A1 (en) * | 2021-06-04 | 2022-12-08 | Viavi Solutions Inc. | Providing polarization diversity and reducing polarization dependent loss (pdl) in a grating-based optical spectrum analyzer (osa) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE822845C (de) * | 1948-11-30 | 1951-11-29 | Foerderung Forschung Gmbh | Einrichtung zur Wiedergabe von Fernsehbildern |
DE888562C (de) * | 1950-09-18 | 1953-09-03 | Edgar Dr Gretener | Einrichtung zur Wiedergabe von Fernsehbildern |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE433790A (de) * | 1938-04-12 | |||
US2513520A (en) * | 1944-08-26 | 1950-07-04 | Skiatron Corp | Color television receiving apparatus |
US2623942A (en) * | 1947-11-03 | 1952-12-30 | Motorola Inc | Color control for television systems |
US2646462A (en) * | 1950-06-17 | 1953-07-21 | Rca Corp | Color television image reproducing system |
US2681380A (en) * | 1951-09-26 | 1954-06-15 | Us Air Force | Color television projection system |
-
0
- NL NL197714D patent/NL197714A/xx unknown
- NL NL113615D patent/NL113615C/xx active
- US US25169D patent/USRE25169E/en not_active Expired
-
1954
- 1954-06-01 US US433448A patent/US2813146A/en not_active Expired - Lifetime
-
1955
- 1955-06-01 DE DEG17297A patent/DE1090710B/de active Pending
- 1955-06-01 GB GB15740/55A patent/GB808841A/en not_active Expired
- 1955-06-01 CH CH332358D patent/CH332358A/de unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE822845C (de) * | 1948-11-30 | 1951-11-29 | Foerderung Forschung Gmbh | Einrichtung zur Wiedergabe von Fernsehbildern |
DE822846C (de) * | 1948-11-30 | 1951-11-29 | Foerderung Forschung Gmbh | Einrichtung zur Wiedergabe eines Fernsehbildes |
DE888562C (de) * | 1950-09-18 | 1953-09-03 | Edgar Dr Gretener | Einrichtung zur Wiedergabe von Fernsehbildern |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1255707B (de) * | 1958-12-24 | 1967-12-07 | Gen Electric | Verfahren zum Erzeugen von Beugungsgigittern auf einem der Speicherung von farbigen Licht-, insbesondere Bildsignalen dienenden lichtmodulierenden Medium |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US2813146A (en) | 1957-11-12 |
USRE25169E (en) | 1962-05-15 |
NL197714A (de) | 1900-01-01 |
GB808841A (en) | 1959-02-11 |
NL113615C (de) | 1900-01-01 |
CH332358A (de) | 1958-08-31 |
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