DE1260522B - Projektions-Farbfernsehempfaenger - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H04n

Deutsche Kl.: 21 al-34/31

Nummer: 1260 522

Aktenzeichen: V19002 VIII a/21 al

Anmeldetag: 16. Juli 1960

Auslegetag: 8. Februar 1968

Die Erfindung betrifft einen Projektions-Farbfernsehempfänger, auf dessen Bildschirm ein detailliertes Schwarzweißbild der Fernsehszene entsprechend dem breiten Spektrum eines durch eine Leuchtdichteabgleichschaltung erzeugten Signals und ein weniger detailliertes, gesättigte Farben aufweisendes Bild dieser Szene entsprechend dem Farbsignal schmaler Bandbreite einander überlagert werden und welcher zur Erzeugung dieser Bilder die Verformungen einer von einem Elektronenstrahl im Innern einer Kathodenstrahlröhre bestrichenen Flüssigkeitsschicht benutzt.

Es ist bereits ein Farbfernsehempfänger dieser Art bekannt (USA.-Patentschrift 2 813 146), bei dem ein einziges Rechteck der Flüssigkeitsschicht durch einen einzigen, von den drei primären Farbsignalen gleichzeitig modulierten Elektronenstrahl bestrichen wird; diese Abtastung erzeugt ein verwickeltes Beugungsgitter, das den drei einander überlagerten Beugungsgittern entspricht, von denen jedes einzelne eine der einen der Farbprimärkomponenten entsprechende eigentümliche Wellenlänge und ferner eine Amplitude besitzt, die sich punktweise mit der Intensität dieser Farbkomponente ändert. Dieses komplexe Beugungsgitter ist also gleichzeitig durch 2-3 = 6 verschiedene Parameter charakterisiert, von denen drei Parameter den Wellenlängen der Komponenten Blau, Grün und Rot des auf den Projektionsschirm zu projizierenden Lichts und die drei anderen Parameter den Intensitäten dieser drei Farbkomponenten entspricht. Das Farbfernsehbild besitzt nun in Amerika 525 Zeilen und in Europa 625 Zeilen mit dem Format 4/3; jedem Punkt des Bildes entspricht also ein sehr kleines Element der Flüssigkeitsschicht, beispielsweise ein Quadrat mit 1 mm Seiten- länge. Es ist nun äußerst schwierig, mit ausreichender Genauigkeit auf einer so kleinen Fläche einer flüssigen Schicht ein derartiges verwickeltes Beugungsgitter zu erzeugen, das durch sechs verschiedene Parameter charakterisiert ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Projektions-Farbfernsehempfänger der eingangs genannten Art zu schaffen, der die vorstehend aufgeführten, den bisher bekannten derartigen Farbfernsehempfängern anhaftenden Nachteile vermeiden läßt, was im Grundgedanken dadurch geschieht, daß zwei einander gleiche Rechtecke verwendet werden, und zwar entweder von derselben Flüssigkeitsschicht in der gleichen Kathodenstrahlröhre oder zwei einander gleiche Rechtecke auf den beiden Flüssigkeitsschichten zweier einander zugeordneter Kathodenstrahlröhren. Dies gelingt bei dem hier vorgeschla-Projektions-Farbfernsehempfänger

Anmelder:

Georges Valensi, Genf (Schweiz)

Vertreter:

Dipl.-Ing. Dipl. oec. publ. D. Lewinsky,

Patentanwalt,

8000 München 21, Gotthardstr. 81

Als Erfinder benannt:

Georges Valensi, Genf (Schweiz)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 16. Juli 1959 (800 180),

vom 25. September 1959 (814)

genen Projektions-Farbfernsehempfänger vor allem dadurch, daß erfindungsgemäß ein erster Elektronenstrahl ein erstes Rechteck der vom weißen Licht beleuchteten Flüssigkeitsschicht unter der Steuerung von Elektroden abtastet, die mit einer sinusförmigen Spannung konstanter Frequenz gespeist werden, deren Amplitude von der Leuchtdichteabgleichschaltung moduliert wird, ferner ein zweiter Elektronenstrahl ein zweites, dem ersteren gleiches Rechteck der vom weißen Licht beleuchteten Flüssigkeitsschicht unter der Steuerung von Elektroden abtastet, die mit einer sinusförmigen Spannung konstanter Amplitude gespeist werden, deren Frequenz nacheinander den Wellenlängen der Farbkomponenten Blau, Grün und Rot der Dominante der wiederzugebenden Farbe entsprechende Werte annimmt, wobei ein Lichtstrom der die gleiche Dominante aufweisenden gesättigten Farbe mittels einer Maske den durch drei verschiedene, den drei Farbkomponenten entsprechende zusammenwirkende Beugungsgitter gebeugten Lichtstrahlen entzogen wird, und schließlich eine optische Einrichtung auf dem Projektionsschirm den weißen Lichtstrom und den Lichtstrom gesättigter Farbe unter gleichzeitiger Wiedergabe der Leuchtdichte und der Farbe der verschiedenen Bereiche der Fernsehszene mischt.

Das erste Rechteck der Flüssigkeitsschicht wird also abgetastet und verformt durch den ersten Elektronenstrahl, der für jeden Punkt der Fernsehszene amplitudenmoduliert wird, jedoch mit einer kon-

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stanten Abtastgeschwindigkeit, um auf dem Projektionsschirm ein detailliertes Schwarzweißbild der Fernsehszene zu erzeugen, nämlich für jeden Punkt der Fernsehszene einen weißen Lichtstrom, der der tatsächlichen Leuchtdichte dieses Punktes, wenn es sich um eine weiße oder graue Stelle handelt, oder einer im Verhältnis der Farbsättigung verminderten Leuchtdichte entspricht, wenn ein farbiger Punkt der Fernsehszene vorliegt. Das zweite Rechteck der Flüssigkeitsschicht wird demgegenüber durch den zweiten Elektronenstrahl mit einer veränderlichen Abtastgeschwindigkeit, jedoch mit einer konstanten Intensität bestrichen und verformt, um nacheinander für jedes farbige Element der Fernsehszene drei unterschiedliche Beugungsgitter zu bilden, die durch die drei Wellenlängen der Farbkomponenten Blau, Grün und Rot des auf den Projektionsschirm zu projizierenden farbigen Lichts charakterisiert sind. Es wird hierbei eine bekannte Leuchtdichteabgleichschaltung verwendet, um ein Signal zu erzeugen, das dem Verhältnis der Leuchtdichte zur Farbsättigung proportional ist. Dieses Signal moduliert den ersten Elektronenstrahl, der zur Erzeugung des detaillierten Schwarzweißbildes der Fernsehszene dient. Die drei durch den zweiten Elektronenstrahl nacheinander hervorgerufenen, nebeneinandergesetzten Beugungsgitter wirken zusammen, um das weniger detaillierte Bild der Fernsehszene in gesättigten Farben zu erzeugen. Die Überlagerung dieser beiden Bilder auf dem Projektionsschirm bietet keinerlei elektrische oder optische Schwierigkeit; dies ist selbst bei dem bekannten Dreifachprojektor der Fall, der drei Kathodenstrahlröhren besitzt, deren Flüssigkeitsschichten durch das Licht blau bzw. grün bzw. rot beleuchtet und durch die drei Farbprimärsignale abgetastet werden, um drei detaillierte Bilder (Blau bzw. Grün bzw. Rot) der Fernsehszene zu erzielen, welche drei nebeneinander befindliche Objektive mit Genauigkeit auf dem Projektionsschirm überlagern müssen.

Der Farbfernsehempfänger nach der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise in Verbindung mit dem amerikanischen N.T.C.S.-System d. h. dem National Television Standard-Committee Farbfernsehsystem, bei dem die farbübertragende Hilfswelle in der Phase und in der Amplitude moduliert wird und die Phasenmodulation die Farbtönung und die Amplitudenmodulation den Sättigungsgrad der wiederzugebenden Farbe liefert, in seinem Wirkungsprinzip und in seinen Einzelheiten schematisch veranschaulicht, kann aber auch bei jedem anderen Farbfernsehsystem, z. B. auch beim C.B.S.-System, d. h. dem Columbia-Broadcasting-System, entsprechend dessen Eigenheiten Anwendung finden.

F i g. 1 a zeigt den linken und Fig. Ib den rechten Teil der Schaltanordnung eines Farbfernsehempfängers nach der Erfindung;

F i g. 1 c gibt eine Bauart eines Projektors, der bei der Schaltung nach F i g. 1 a und 1 b an Stelle zweier Bildwerfer benutzbar ist, in Einzeldarstellung im Querschnitt und

Fig. Id einen wesentlichen Teil dieses Projektors im Längsschnitt wieder;

F i g. 1 e läßt eine Abänderung des in F i g. 1 b dargestellten rechten Teils eines Farbfernsehempfängers erkennen;

F i g. 1 f zeigt eine weitere Ausführungsform eines bei dem Farbfernsehempfänger nach F i g. 1 a und 1 b bzw. la und Ie verwendbaren Projektors; F i g. 2 a gibt schematisch das Spektrum des im N.T.S.C.-System empfangenen Videosignals F wieder.

F i g. 2 b veranschaulicht das Kreisdiagramm der Phasen der modulierten farbübertragenden HiIFswelle im N.T.S.C.-System;

F i g. 2 c zeigt die Schaltanordnung eines bei dem Farbfernsehempfänger nach Fig. la und 1 b verwendbaren Phasendetektors;

F i g. 2d läßt die Entschlüsselungselektrode einer bei der Schaltanordnung nach F i g. 1 a und 1 b zum Entschlüsseln der Farbzeichen vorgesehenen Kathodenstrahlröhre erkennen;

F i g. 2e, 2f und 2 g geben Abänderungen der aus F i g. 1 a und 1 b ersichtlichen Schaltanordnungen wieder;

F i g. 3, 3 a bis 3 f veranschaulichen die Ausführung eines Projektors, der bei dem Farbfernsehempfänger nach F i g. 1 a und 1 b zur Erzeugung des verhältnismäßig großen Farbbildes auf Grund der Abtastung der Szenendarstellung auf der Sendestelle dient; F i g. 4 a zeigt das in Sektoren entsprechend der verschiedenen Empfindlichkeit des Auges für die einzelnen Farben unterteilte Farbdreieck;

F i g. 4 b gibt für den auf dem Farbdreieck nach F i g. 4 a beruhenden Farbfernsehempfänger gemäß F i g. 1 a und 1 b eine die Farbtönungszeichen und eine die Farbsättigungszeichen entschlüsselnde Kathodenstrahlenröhre wieder.

Bei dem aus Fig. la und Ib ersichtlichen, nach dem N.T.S.C.-System arbeitenden Farbfernsehempfänger ist angenommen, daß das ankommende Videosignal ein Spektrum nach F i g. 2 a hat, in welcher die voll ausgezogenen Linien das Luminanzspektrum 1 und die gestrichelten Linien das Chrominanzspektrum ehr andeuten, wozu F i g. 2 b das die Phasen der verschiedenen Farbtönungssignale gegenüber einem Farbenbezugssignal sr veranschaulichende Kreisdiagramm zeigt, das eine in Millemikron bemessene Bogenteilung in Wellenlängen Id für die Spektralfarben und in »zusätzlichen Wellenlängen /l« für die Purpurfarben aufweist.

Gemäß F i g. 1 b sind dem Projektionsschirm EP zwei gleichzeitig benutzte Projektoren TC₁ und TC₂ bekannter Bauart zugeordnet, welche eine durch Elektronen bombardierte ölschicht aufweisen und von denen jeder eine lichtdurchlässige Platte PL₁ bzw. PL₂ enthält, die dauernd um eine lotrechte Achse A₁ bzw. A₂ umläuft. Die obere Fläche dieser Platten ist elektrisch leitend ausgebildet, was mit Hilfe eines sehr dünnen lichtdurchlässigen Auftrages aus geeignetem Werkstoff erreicht ist. Die Drehungen dieser Platten PL₁ und PL₂ erfolgen genau synchron, da sie beide der gleiche, in der Zeichnung nicht dargestellte elektrische Motor mittels eines und desselben Ubersetzungsmechanismus Mec eintreibt.

Auf die obere Fläche einer jeden der zwei Platten PL₁ und PL₂ ist eine dünne Schicht F₁ bzw. P₂ von viskosem öl mit geeigneter elektrischer Leitfähigkeit durch Aufspritzen oder sonstwie aufgebracht. In der Wandung der Gehäuse der Projektoren TC₁ und TC₂ sind lichtdurchlässige Fenster J₁ und f₂ vorgesehen, welche die Belichtung der ölschichten P₁ und P₂ durch die lichtdurchlässigen Platten PL₁ und PL₂ hindurch mittels geeigneter kräftiger weißer Lichtquellen S₁ und S₂ gestatten, welche in den Brennpunkten von zwei konkaven Spiegeln sowie auch in den Brennpunkten von zwei Kollimatierungslinsen LC₁ und LC₂ angeordnet sind, so daß parallele

Lichtstrahlen mit senkrechtem Einfallswinkel die beiden einander gleichen Rechtecke E₁ und E₂ belichten, welche durch die entsprechend begrenzten ölschichten P₁ und P₂ gebildet sind. Diese Rechtecke E₁, E₂ werden durch den einen bzw. den anderen der beiden Elektronenstrahlen abgetastet, welche in den als Elektronenröhren ausgebildeten Projektoren TC₁ und TC₂ durch die Kathoden C₁ und C₁ erzeugt und durch die Anoden a_x und O₂ beschleunigt sowie durch die öffnung von zu ihnen querliegenden Blenden J₁ und d₂ zusammengedrängt und auf den ölschichten P₁ und P₂ durch fokussierende Magnetspulen Sf₁ und sf₂ konzentriert und dabei durch Spulen h[ und h₂ und durch Platten H₁ und It₂ waagerecht und durch Spulen V₁ und V₂ senkrecht abgelenkt werden.

Die elektrisch leitenden Flächen der Platten PL₁ und PL₂, die in Berührung mit den ölschichten P₁ und P₂ sind, werden auf ein hohes positives elektrisches Potential gegenüber den Kathoden C₁ und c₂ gebracht. Das Elektronenbombardement erzeugt zwar in den Rechtecken E₁ und E₂ einige Formänderungen der öloberfiäche, welche durch die elektrostatischen Kräfte bedingt sind, die durch die Elektronenflecke hervorgerufen werden, aber diese Formänderungen verschwinden nach einem Bruchteil einer Sekunde, da das öl schwach elektrisch leitend ist.

Das Rechteck E₂ der ölschicht P₂ in der Röhre TC₂ wird durch das lichtdurchlässige Fenster J₂' hindurch mittels der Objektivlinse LO₂ auf dem Projektionsschirm EP abgebildet, wodurch ein genaues Schwarzweißbild der auf der Sendestelle der Abtastung unterworfenen Szenenaufnahme erzeugt wird. Das Rechteck E₁ der ölschicht P₁ in der Rohre TC₁ wird anderseits durch das lichtdurchlässige Fenster f{ hindurch mittels der Objektivlinse LO₁ auf dem Projektionsschirm EP abgebildet, wodurch farbige »Tupfer« oder Punkte dem Schwarzweißbild überlagert werden.

Entsprechend der üblichen Ausführung von Bildwerfern für das Schwarzweiß-Fernsehen sind im Weg der von der Lichtquelle S₂ ausgehenden Strahlen vor- bzw. hinter der Röhre TC₂ und vor der Linse LO₁ zwei Hemmgitter B₁ und B₂ so angeordnet, daß ein Lichtstrahl r_x, der durch einen keine Formänderung der ölschicht P₂ aufweisenden Teil des Rechtecks E₂ hindurchgeht, durch das Hemmgitter B₂ angehalten wird, während ein Lichtstrahl, der einen durch eine Formänderung der ölschicht P₂ gekennzeichneten Teil des Rechtecks E₂ durchquert, frei durch die Schlitze des Gitters B seinen Weg nimmt, um dann nach Durchgang durch die Objektivlinse LO₂ und nach Reflexion am Spiegel M₂ auf dem Schirm EP zur Erzeugung eines weißen Bildes des entsprechenden Teiles des Rechtecks E₂ beizutragen, dessen Helligkeit proportional zum Maß der Formänderung dieses Teiles des Rechtecks E₂ ist. Auf diese Weise wird in üblichem Verfahren das gewünschte Schwarzweißbild durch den Projektor TC₂ auf dem Schirm EP zum Erscheinen gebracht.

Nach der Erfindung wird nun die durch die Röhre TC₁ zu bewirkende Erzeugung des diesem Schwarzweißbild zu überlagernden verhältnismäßig groben Farbbildes der auf der an der Sendestelle abzutastenden photographischen Szenenaufnahme in vorteilhafter Weise unter Anwendung des durch F i g. 3 a bis 3c oder 3d bis 3e oder 3f in Ausführungsbeispielen veranschaulichten optisch-elektronischen Prinzips durchgeführt, das auf der Überlegung beruht, daß zwar, da die Brechung von weißem Licht an dem eine Formänderung aufweisenden Teil einer ölschicht nicht nur einen weißen leuchtenden Punkt, sondern zu dessen beiden Seiten auch Farbspektren hervorruft, theoretisch die Möglichkeit besteht, den gleichen Projektor für die Erzeugung des Bildes unter der Steuerwirkung des Luminanzsignals und der Farbe unter der Steuerwirkung des Chrominanzsignals zu benutzen, daß aber hierbei die Gefahr des Auftretens einer Interferenz zwischen den verschiedenen Wirkungen des Luminanzzeichens 1 und des Chrominanzzeichens ehr besteht und diese Interferenz entweder eine Verzerrung der Farbränder oder unerwünschte Farbfehler auf dem Projektionsschirm zur Folge hat, so daß ihre Vermeidung die unerläßliche Voraussetzung für die Verwendung eines und desselben Projektors zur Bild- und zur Farberzeugung ist, was erfindungsgemäß dadurch erreicht wird, daß die Wirkungen des Luminanzzeichens 1 und des Chrominanzzeichens ehr in klarer Weise voneinander getrennt werden.

Für diesen Zweck ist beispielsweise der aus Fig. Ic und Id ersichtliche Projektor TC* der die beiden Bildwerfer TC₁ und TC₂ in F i g. 1 b ersetzen kann, vorteilhaft geeignet. Wie F i g. 1 e zeigt, kann bei einem Projektor dieser Art statt der in F i g. 1 b als Träger der ölschicht P₂ vorgesehenen lichtdurchlässigen Platte PL₂ auch ein flacher Spiegel PL mit einem Ölfilm verwendet werden, auf welcher Elektronenstrahlen Reflexions- und Brechungsgitter erzeugen. Gemäß Fig. If kann ferner der Projektor auch mit einem konkaven, die ölschicht, z. B. in waagerechter Lage, tragenden Spiegel ausgestattet sein, der geeignet ist, auf dem Projektionsschirm ein verhältnismäßig grobes Farbbild der fernzuübertragenden Szenenaufnahme hervorzubringen, das einem durch einen anderen Projektor erzeugten genau ausgeführten Schwarzweißbild überlagert ist.

F i g. 3 zeigt die weiße Lichtquelle S₁ von F i g. 1 und die Kollimatierungslinse LC₁ und die Platte PL₁ der Röhre TC₁ mit ihrer ölschicht P₁. Die von der Kathode C₁ in F i g. 1 ausgehenden Elektronen erzeugen auf der Rechtecksfläche E₁ der ölschicht P₁ eine Reihe von Lichtbrechungsgittern Pv₁, R₂, R₃
welche U₁, n₂, n₃ ... parallele gerippte Linien pro Millimeter bilden. Diese Streifen oder Li lien, welche senkrecht zur Ebene von F i g. 3 verlaufen, stellen die sogenannte Formänderung der ölfläche dar, die durch die Druckverteilung bedingt sind, welche der zeilenweise erfolgenden Verteilung der elektrischen Ladungen entspricht, die durch den Elektronenstrahl hervorgerufen werden, welcher waagerecht nicht nur durch die Magnetspule W₁ bei deren Wirkung der Erregung durch eine sägezahnförmige Welle von Zeilenabtastfrequenz, sondern auch durch die Platten Zj₁ bei deren Erregung durch eine frequenzmodulierte Sinuswelle abgelenkt vird.

Bei Fehlen dieser Sinuswelle wird eine gleichförmige Verteilung der Elektronen auf der ölfläche während des linearen Teiles der sägezahnförmigen der Spule h[ zugeführten Welle hervorgerufen werden und diese ölfläche glatt bleiben. Wenn dagegen die frequenzmodulierte Sinuswelle der Platte h_x zugeführt wird, verändert sich die Lage des Elektronenflecks von Punkt zu Punkt auf der ölfläche. und es wird eine Formänderung in Gestalt eines Ablenkungsgitters R₁ auftreten.

Gemäß F i g. 3 ist der ölschicht P₁ ein Netzwerk -R₁ von kleinen Einzellinsen Z₁, I₂, I₃ vorgeschaltet, welche alle die gleiche Brennweite/ haben und den Brechungsgittern R₁, R₂, R₃ entsprechen. Die Brennpunkte von allen diesen Einzellinsen liegen in der gleichen Ebene F, welche auch eine Maske M enthält, die (vgl. Fig. 3a) durch lichtundurchlässige Teile m, m' gebildet ist, welche voneinander durch lichtdurchlässige Teile e getrennt sind. Die Maske M, die sich genau in der Brennpunktebene F befindet, ist in Fi g. 3 a etwas vor der Ebene F in der Lichtstrahlrichtung zwecks klarer zeichnerischer Wiedergabe vorgesehen.

Wenn die Maske M nicht vorhanden ist, kann jedes einzelne Brechungsgitter R₁ in der Ebene F ein weißes Bild I₁ der Lichtquelle S₁ und ebenso zwei normale Spektren S₁ und si erster Ordnung in symmetrischer Verteilung auf beiden Seiten 'des Bildes J₁ erzeugen. In diesen Spektren S₁ und si ist der Abstand d, welcher von dem mittleren Bild J₁ die der Welle 2 entsprechende Farbzeile trennt, durch die bekannte Formel

d = f -X-U₁

gegeben, worin U₁ die Zahl der parallelen Linien des Gitters Pv₁ auf die Längeneinheit ist, da S₁ oder si ein Spektrum erster Ordnung ist und die Lichtquelle S₁ die ölschicht unter senkrechtem Einfallswinkel beleuchtet.

F i g. 3 a zeigt beispielsweise drei leuchtende Gruppen (S₁, I₁, si), (S₂, I₂, s₂), (s₃, I₃, s₃), welche den verschiedenen Brechungsgittern Pv₁, Pv₂, Pv₃ von F i g. 3 entsprechen. Die lichtundurchlässigen Bänder m und m' der Maske M schneiden die mittleren Bilder I₁, I₂, /₃ ... und auch einen großen Teil der Spektren S₁, si, s₂, s₂, S₃, S₃" ... ab. Daher können den monochromatischen Lichtstrahlen, welche durch die Brechungsgitter erzeugt werden, nur die Strahlen durch lichtdurchlässige Maskenteile der Maske M gehen und den Projektionsschirm über das Objektiv LO₁ gemäß F i g. 1 erreichen, welche Wellenlängen haben, die in einem Intervall Δ X liegen, das durch die Formel

e = Ad = / ·

Δ Χ

45

gegeben ist, in der H₁ die Zahl der Linien des Gitters -R₁ pro Millimeter ist, wenn f, Ad und AX auch in Millimeter ausgedrückt sind.

Es ist erwünscht, daß Δ λ ungefähr einem Drittel des normalen sichtbaren Spektrums entspricht, welches sich vom roten Licht (X_r = 7 · 10 ~⁴ mm) bis zum violettblauen Licht (X_b = 4 · 10 ~⁴ mm) erstreckt. Daher wird die Größenordnung der Breite e eines lichtdurchlässigen Teiles der Maske M gemäß Fig. 3a den Wert erhalten müssen

Linien wenigstens das Doppelte der Breite einer Linie ist, so daß die Höchstzahl der Linie auf den Millimeter gleich 16 ist.

F i g. 3 b zeigt in Einzeldarstellung ein Brechungsgitter .R₁- einer ölschicht P₁ und die entsprechende Einzellinse Z₁- in dem Linsennetzwerk RL in F i g. 3. Es ist notwendig, daß die zwei Spektren erster Ordnung S₁ und s[, welche durch das Brechungsgitter .R₁ erzeugt werden, ganz die entsprechende Einzellinse Z₁-erreichen.

Der durch die Kathode C₁ der Röhre TC₁ gemäß F i g. 1 b ausgesandte Elektronenstrahl ruft in aufeinanderfolgenden waagerechten Abtastlinien des Rechtecks E₁ der ölschicht P₁ innerhalb des gleichen Einzelquadrats der Fläche E₁ unter der Linse I₁ verschiedene Brechungsgitter für die Farben Blau, Grün und Rot hervor, welche geeignete Zahlen n_b, n_v, n_r von Linien pro Millimeter für die durch die lichtdurchlässigen Teile e der Maske M hindurch erfolgende Erzeugung von blauem, grünem und rotem Licht aufweisen und bei denen für diese Linienzahlen die Beziehung n_b, n_v, n_r gilt. Der Höchstbrechungswinkel a_max entspricht dabei den roten Strahlen mit der Wellenlänge X_r = 0,7 · 10~³ mm, welche durch das am stärksten brechende Gitter jR₆ gebrochen werden. Wenn Z₁ die Breite einer Einzellinse Z₁- gemäß F i g. 3 b und d der Abstand in Millimetern zwischen der ölschicht P₁ der Röhre TC₁ und dem Linsennetzwerk RL ist, muß für die Spektren erster Ordnung die Bedingung

sin a_max = n_h ■ X_r

I₁ = 2d tang a_max = 2d sin a_max = 2d-n_b-X_r.

erfüllt sein, wobei wegen der Kleinheit des Winkels a_max tang α gleich sin α angenommen werden kann. Es ist erwünscht, daß blaues Licht durch die Maske M vor einem Brechungsgitter R_b und grünes Licht vor einem Gitter R₁, sowie rotes Licht vor einem Gitter R_r hindurchgeht. Wenn / die Brennweite von allen Einzellinsen des Netzwerkes RL und δ die Breite eines lichtundurchlässigen Teiles m der Maske m ist, müssen die folgenden Gleichungen gelten:

y = /· h

=/· A₁, ■ n_v =/· l_r ■ n_r .

Da

X_b = 0,4 — 10~³ mm (blaues Licht) und
X_n = 0,5 · 10 ~³ mm (grünes Licht) und
X_r = 0,7 · 10~³ mm (rotes Licht) ist, so wird

n_b-A

und

7-4

ΙΟ"⁴ mm.

Der Projektor üblicher Ausführung für Schwarz- 60 Beispielsweise wird, wenn n_b = 16 ist, n_v = 12,8 weiß-Fernsehen hat eine haarfeine Kathode, welche und n_r = 9,14. Wenn andererseits n_r = 8, so wird einen Elektronenstrahl von 20 Mikroampere bei einer Beschleunigungsspannung von 20 kV erzeugt, und die zugehörigen elektronisch-optischen Mittel rufen auf der ölschicht einen Elektronenfleck von 0,02 mm 65 Breite und 0,1 mm Länge hervor, und dieser Fleck liegt auf einer Linie eines der Brechungsgitter. Es ist erwünscht, daß der Abstand zwischen zwei solchen

n_v = 6,4 und n_r = 4,57. Der Abstand zwischen P₁ und RL nach F i g. 3 b ist in beiden Fällen durch die Formel

2n_b ■ X_r
bestimmt, wenn Z₁ und n_b bekannt sind.

Die Brennweite / der Einzellinsen Z₁ des Netzwertes RL und die Abmessungen der verschiedenen Teile m, m\ e der Maske M müssen in F i g. 3 a und 3 b so gewählt werden, daß die Objektivlinse LO₁, die durch eine waagerechte Gerade in F i g. 3 b dargestellt ist und einen Durchmesser von Θ mm hat, nur das Licht der gewünschten Farben empfängt, aber auch das Farblicht von einem Drittel (Blau, Grün oder Rot) eines jeden Spektrums erster Ordnung erhält, das durch die verschiedenen Einzelquadrate des Rechtecks E₁ der ölschicht P₁ nach F i g. 1 gebrochen wird.

Da die roten Strahlen meist zum größten Teil das rechte Ende des betrachteten Teiles (m', e, m, e, m') der Maske M erreichen müssen und da dieses Element eine Breite 1 —2 (γ+e — e) hat, worin δ

die Breite eines lichtundurchlässigen Teiles m und 2e die Breite eines lichtundurchlässigen Teiles m' ist, muß die folgende Bedingung erfüllt sein:

1 - 2 (~ + e + βλ = δ + Ae = 2fn

20

Die Objektivlinse LO{ muß die 13 300 Einzelquadrate des Rechtecks E₁ der ölschicht P₁ d. h. 100 Linien von je 133 Einzelquadraten gemäß dem amerikanischen N.T.S.C.-Farbfernseh-System decken, und daher muß die Maske eine Breite von 133 · I und eine Höhe von 100 ■ Z aufweisen. Infolgedessen gilt die Gleichung:

θ = 1|T33² + 10O² = 11 27689 - 167/.
Wenn beispielsweise θ = 250 mm ist, dann wird 250

167

= 1,49 mm und
1 1,49-10 000

35

2 · n_h ■

= 133 mm .

In dem angenommenen Fall, wo n_b = 8, n_v = 5,4 und n_r — 4,57 ist, ergibt sich

δ = 2/A₆, «₆ = 2 · 133 · 32 · ΙΟ"⁴ = 0,85 mm,
1 - δ 1,49 - 0,85

~ 4 ~ 4
= 2e = 0,32 mm.

= 0,15 mm,

45

Die Maske M, die in ihren Abmessungen in dieser Weise bestimmt ist, kann dadurch erzeugt werden, '₅₀ daß ein stark verbreitertes Schwarzweißbild auf einem dünnkörnigen photographischen Film hervorgerufen wird. Die Breite Z₁ einer Einzellinse Z₁- des Netzwerkes RL muß gleich der Breite Z eines Teiles . m, e, m' der Maske M sein, so daß Z₁ — 149 mm wird. Das Rechteck E₁ der ölschicht P₁ muß die gleichen Abmessungen wie die Maske haben, und daher beträgt seine Breite

E - 133 · 2 = 133 · 1,49 = 198 mm.

60

Die Objektivlinse LO₁ erzeugt in Verbindung mit den Einzellinsen Z₁- des Netzwerkes RL auf dem Projektionsschirm EP (vgl. F i g. 16) ein verhältnismäßig grobes Farbbild der an der entfernten Sendestelle abzutastenden photographischen Szenenaufnahme. Wenn dieses Farbbild eine Breite von C Metern hat und wenn der Projektionsschirm EP sich in einer Entfernung von D Metern von der das Recht-

eck E₁ auf dem Schirm EP abbildenden Objektivlinse LO₁ befindet, beträgt die durch dieses optische System hervorgerufene Vergrößerung g = C:E und die Brennweite der Linse LO₁ muß F = D:g sein. Ist beispielsweise C = 6 m und D = 15 m, so wird für E = 0,198 Meter die Vergrößerung g = 600:19,8 = 30 und die Brennweite F = 15 : 30 = 0,50 m.

Der Abstand zwischen der Objektivlinse LO₁ und der ölschicht P₁ ist von der Größenordnung von 60 cm. Das optische System, das durch die Einzellinsen des Netzwerkes RL und durch die Objektivlinse LO₁ gebildet ist, muß für Achromatismus und für das Lichtfeld genau berichtigt sein, wenn für Beseitigung der anderen Abweichung weniger strenge Bedingungen gelten, da das auf dem Projektionsschirm zu erzeugende Farbbild verhältnismäßig grob ist. Beispielsweise entsprechen vier Punkte des Schwarzweißbildes, das durch die Röhre TC₂ gemäß Fig. Ib erzeugt ist, einem und demselben farbigen »Tupfen« oder Farbpunkt dieses weniger genauen Farbbildes. Daher gibt die überlagernde Aufzeichnung des Farbbildes auf dem Schwarzweißbild keine Veranlassung zur Lösung irgendeines schwierigen optischen Problems für die Spiegel M₁ und M₂ in der Schaltanordnung nach Fig. Ib. Außerdem kann eine geringe Berichtigung elektrisch dadurch erreicht werden, daß die beiden einander gleichen Rechtecke E₁ und E₂ in Synchronismus innerhalb der Röhren TC₁ und TC₂ abgetastet werden.

Das Linsennetzwerk RL nach F i g. 3 wird zweckmäßig dadurch geschaffen, daß man eine Zahl von würfelförmigen Einzelkörpern mit 1,5 mm Seitenlänge in einer Glasplatte mit parallelen Seitenflächen ausschneidet und diese kleinen Würfel auf einer Kugelfläche von geeignetem Krümmungsradius nebeneinandersetzt sowie dann all gleichzeitig bearbeitet und poliert, um schließlich die so erhaltenen Einzellinsen auf einer Platte nebeneinander anzuordnen, die mit einer Paste bedeckt ist, die sich durch Wärmewirkung polymerisieren läßt, so daß durch ihre Erhitzung die Platte und die kleinen Linsen zu einem festen Block vereinigt werden, der das gewünschte Linsennetzwerk darstellt. Mit diesem Linsennetzwerk als Ausgangsform kann eine beliebige Zahl von Linsennetzwerken RL billig aus Plexiglas, d. h. Methylmetachrylat, erhalten werden.

F i g. 3 d zeigt eine Abänderung des aus F i g. 1 b und 3 ersichtlichen optischen Systems, bei welcher die Maske M neben das Linsennetzwerk RL gesetzt ist, wie F i g. 3 e näher im einzelnen erkennen läßt. Ferner ist nach F i g. 3 d und 3 e ein Lichtstrahlenhemmgitter M' vorgesehen, das lichtundurchlässige breite Teile b aufweist, die durch breite Schlitze a getrennt sind, und weiterhin ist noch ein Schirm E mit verhältnismäßig engen Löchern in der Brennebene der Einzellinsen des Netzwerkes RL angeordnet.' Durch dieses Hemmgitter M' und diesen Schirm E soll ein genauer Parallelismus der weißen Lichtstrahlen, die unter rechtem Einfallswinkel die verschiedenen Teile des Rechtecks E₁ der ölschicht P₁ beleuchten, gewährleistet und jedes Streulicht neben den dem Projektionsschirm EP zuzuführenden farbigen Lichtstrahlen ausgeschaltet werden.

Gemäß F i g. 3d ist eine kräftige Weißlichtquelle S₁, z. B. ein elektrischer Lichtbogen in unter Druck gesetztem Xenongas, im Mittelpunkt eines kleinen kugeligen Spiegels m_s angeordnet, welcher den elektrischen Lichtbogen auf sich selbst abbildet. Von

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der Lichtquelle S₁ wird außerdem durch die Linse L innerhalb der öffnung der Blende D ein Bild S₁ erzeugt, das in dem Brennpunkt der Kollimatierungslinse LC₁ liegt, welche unter rechtem Einfallswinkel das Rechteck E₁ der ölschicht P₁ durch die lichtdurchlässige Platte PL der Röhre TC₁ hindurch gemäß F i g. 1 b belichtet. Die durch die Kathode C₁ der Röhre TC₁ ausgesandten Elektronen erzeugen einzelne Brechungsgitter R₁, R₂ über den Schlitzen a des Lichtstrahlhemmgitters M', das näher aus F i g. 3 e ersichtlich ist. Di&Einzellinsen Z₁,I₂ des Netzwerkes RL entsprechen diesen Brechungsgittern R₁, R₂. Die lichtundurchlässigen Teile m, m' der Maske M, welche durch deren lichtdurchlässige Teile e getrennt sind, decken die Grundflächen dieser Einzellinsen I₁, I₂.

Da die Mitte eines jeden lichtundurchlässigen Teiles m der Maske M gerade oberhalb eines Schlitzes α des Gitters M' liegt, wird das nicht gebrochene weiße Licht durch diesen Maskenteil m abgeschnitten, während das farbige Licht, das z. B. durch das Gitter R₁ gebrochen wird, durch die lichtdurchlässigen Teile e der Maske M zu beiden Seiten des Teiles m hindurchgeht. Daher werden in dem Brennpunkt der Einzellinse Z₁ zwei kleine farbige Bilder S₁ und S₁' der Lichtquelle S₁ sehr nahe beieinander innerhalb einer Ausnehmung des Schirms E erzeugt. Die Objektivlinse LO, die in Verbindung mit der Einzellinse des Netzwerkes JRL und mit dem Spiegel M₁ das Recht-. eck E₁ der ölschicht P₁ auf dem Projektionsschirm EP hervorruft, erzeugt farbige »Tupfen«. oder Punkte, welche diesen Einzellinsen entsprechen, so daß sich ein verhältnismäßig grobes Farbbild der wiederzugebenden, an der entfernten Sendestelle abgetasteten, photographischen Szenenaufnahme ergibt.

Wie F i g. 3 e zeigt, lenkt ein einzelnes Brechungsgitter z. B. das Gitter R₁, das N Linien pro Millimeter aufweist, das blaue Licht (X_b = 0,4 · 10~³ mm) um einen Winkel a_b und das rote Licht (λ_Γ = 0,7 · 10~³ mm) um einen Winkel a_r ab, so daß

sin a_b = JV₁- ■ l_b und sin a_r = JV₁- · X_r.

Die Winkel a_b und a_r sind klein genug, um ihre Tangente gleich ihrem Sinus zu setzen.

Wenn D in Millimetern den Abstand der ölschicht P₁ von der Maske M und dem Linsennetzwerk RL ist, wird das normale Spektrum erster Ordnung auf der Maske M den Raum einnehmen, der durch die Punkte bestimmt ist, die um den Betrag d_b und d_r von der Mitte eines lichtundurchlässigen Teiles m des Hemmungsgitters M' oder von der Mitte der Grundfläche der entsprechenden Einzellinse Z; entfernt ist, so daß sich die Gleichungen ergeben

d_b = D tang a_b = D-H₁-X_b, was dem blauen Licht entspricht,

d_r = D tang a_r — D ■ n_t ■ X_r,

was dem roten Licht entspricht.

Der lichtdurchlässige Teil e zwischen zwei lichtündurchlässigen Teilen m, m' des Hemmgitters M' muß einem Drittel dieses normalen Spektrums erster Ordnung entsprechen, so daß die Gleichung gilt:

muß U₁ die kleinste der Zahlen n_b, n_v, n_r sein und daher gleich 4,57 gewählt werden, so daß

e = 0-4,57 -10-* mm. (1)

Der lichtundurchlässige Teil m der Maske M muß eine Breite aufweisen, welche die folgenden Bedingungen erfüllt:

e = D

^Λ6 _

= D · n_; · ΙΟ⁴ mm.

Um auf dem Projektionsschirm EP die Farben soweit als wirtschaftlich möglich gesättigt zu erhalten, -y = D - n_b ■ X_b = D ■ n_b ■ λ_υ = D ■ n_r ■ X_r

oder

δ = 2D ■ 32 ■ 10"⁴ .

Die Objektivlinse LO₁, die einen Durchmesser von Θ mm hat, muß (vgl. Fig. 3d) alle Einzelteile der Maske M decken, wobei die Breite eines Einzelteiles sich nach der Gleichung bestimmt:

1 = 2-y

2e + δ = δ +

2e,

wobei δ' die Breite eines lichtundurchlässigen Teiles m' der Maske M ist. Es ergibt sich dann:

Θ
167

= δ + δ' + 2e .

Wenn Θ = 250 mm ist, wird

δ + δ' + 2e = 149 mm.

Die rote Strahlung (X_r = 7 · 10 ⁴ mm) soll, wenn sie durch das am stärksten brechende Gitter R_b (n_b = 8 Zeilen auf den Millimeter) gebrochen wird, nur bis zum Ende des entsprechenden lichtundurchlässigen Teiles m' der Maske M gehen. Die Begrenzungsbedingung hierfür ist

or S

-j- + e + δ' = D · n_b · l_r

oder

y + e-l-<5' = I>-8-7· ΙΟ"⁴ mm
= D · 56 · 10~⁴ mm .

Wenn die Gleichung (4) von der Gleichung (3) subtrahiert und außerdem die Gleichung (2) in Betracht gezogen wird, ergibt sich

D =

14 900

= 163 mm, daher

32 + 4,57 + 56
δ = 2 ■ 163 · 32 · ΙΟ"⁴ = 1,04 mm,
e = 163 · 4,57 · ΙΟ""⁴ = 0,074 mm,

δ' = 1 - δ - 2e = 1,49 - 1,04 - 0,148
= 0,302 mm.

Die Breite des Rechtecks E₁ der ölschicht P₁ in der Röhre TC₁ gemäß F i g. 1 b anderseits beträgt 133 ■ 1 = 198 mm, und jedes Einzelquadrat des Rechtecks E₁ besitzt eine Seite von 1,5 mm.
Für die Anordnung nach F i g. 3 d kann das System aus dem Linsennetzwerk RL und der Maske M dadurch hergestellt werden, das man in einem rechteckigen Rahmen 133 aus Plexiglas, d. h. Methylmetachrylat geformte Streifen mit je 100 Einzellinien von 1,5 mm Breite zusammengefaßt und diese Gesamtheit von Streifen auf eine durch Photographieren eines stark verbreiterten Schwarzweißbildes auf einer dünnkörnigen lichtempfindlichen Platte erzielte Maske aufsetzt. Im Falle von F i g. 3d und 3e

kann die Brennweite der Objektivlinse LO₁ 0,80 Meter betragen und diese Linse in einer Entfernung D = 25 m von einem Projektionsschirm G von 6 m Breite angeordnet sein. Die durch diese Objektivlinse erzielte Vergrößerung ist dann 25:0,8 = 30, und der Abstand zwischen dem Netzwerk RL der Einzellinse und dem Schirm E kann von der Größenordnung von 50 mm sein.

Eine weitere Abänderung des optischen Systems, das mit der Röhre TC₁ in F i g. 1 b verbunden ist, ist aus F i g. 3 ersichtlich, gemäß welcher man kein Netzwerk von Einzellinsen RL wie nach F i g. 1 benutzt, sondern zwei Lichtstrahlhemmgitter M und M' vorsieht, welche miteinander so verbunden sind, daß die Schlitze α des Gitters M' vor den lichtundurchlässigen Teilen m des Gitters M und die lichtundurchlässigen Teile b des Gitters M' vor den lichtdurchlässigen Teilen β des Gitters M liegen. Eine in Fig. 3f nicht wiedergegebene kräftige Weißlichtquelle S₁ beleuchtet unter rechtem Einfallswinkel die ölschicht P₁, auf welcher die von der Kathode C₁ der Röhre TC₁ gemäß F i g. 1 b ausgesandten Elektronen einzelne Brechungsgitter R₁ bei jedem Einzelquadrat des Rechtecks E₁ dieser ölschicht P₁ erzeugen. Beispielsweise entspricht R_t nach F i g. 3 f drei Gittern R_b, R_v, R_n welche in parallelen Linien in der zur Ebene von F i g. 3 f senkrechten Ebene P₁ nebeneinander liegen und n_b, n_v und n_r Zeilen auf den Millimeter aufweisen.

Die Objektivlinse LO₁, die mit einer einzigen waagerechten Linie in F i g. 3 f angedeutet ist, liefert ein Bild dieses Rechteckes E₁ auf dem Projektionsschirm EP nach Brechung der Lichtstrahlen an dem Spiegel M₁ in F i g. 1 b und deckt vollständig die 100 Linien von 133 Einzelteilen m, e der Maske M.

Jedes Brechungsgitter R_t erzeugt in einem Abstand von D Millimetern von der ölschicht P₁ ein mittleres weißes Bild der Lichtquelle S₁ und zu beiden Seiten dieses Bildes verschiedene Brechungsspektren. Die Spektren erster Ordnung sind genau voneinander getrennt und vollständig voneinander verschieden. Die Spektren zweiter und dritter Ordnung überlappen sich und sind viel weniger hell, so daß sie auf dem Projektionsschirm EP nur ein schwaches diffuses Licht hervorrufen. Es ist dabei die Einstellung des in F i g. 1 a vorgesehenen Regelwiderstandes r, /·', welcher mit der Pentode L als der die Luminanz belastenden Vorrichtung verbunden ist, in Betracht zu ziehen.

Bei den Brechungsspektren erster Ordnung sind die roten Strahlen am weitesten entfernt von der Mitte des lichtundurchlässigen Teiles m der Maske M vor dem Brechungsgitter R_t. Dieser Abstand der roten Strahlung hat die folgenden Werte bei den einzelnen Brechungsgittern R_b, R_v, R/.

D_b = D ■ n_b ■ l_r ,

d_v = D-H₀- X_r

D_r = D-n_r- K,

wobei n_b> n_v> n_r ist und d_b> d_m d_r und D in Millimetern ausgedrückt sind und X_r = 0,7 · 10~³ mm ist. Wenn d die Breite eines lichtundurchlässigen Teiles m der Maske M und e die Breite eines lichtundurchlässigen Teiles e dieser Maske ist, hat ein Teil m, e der Maske M eine Breite

Da die Objektivlinse LO₁ mit einem Durchmesser von Θ mm alle Teile m, e der Maske M mit 100 Linien von je 133 Punkten oder Flecken decken muß, so wird

1 = δ + e =

Θ
167

Die größte Zahl von Linien auf den Millimeter ist bei den Gittern R₁ die Zahl n_b = 16 Zeilen auf den Millimeter. In dem zweiten Fall wird D = 217 mm, ö = 1,39 mm, e = 0,09 = 0,1 mm.

Einige Sorgfalt muß aufgewendet werden, um die Elektronen in einer geeigneten Weise an der ölschicht während der ganzen Dauer der Abtastung dieser Schicht durch den Elektronenstrahl zu fokussieren. F i g. 3 c zeigt das Rechteck E₁ der ölschicht P₁ der Röhre TC₁ von F i g. 1 b und ebenso ein waagerechtes Segment RL, M mit der gleichen Breite wie das Rechteck E₁, und dieses Segment ist das Netzwerk RL der Einzellinsen der Anordnung nach F i g. 3 b oder 3d.

Es ist notwendig, daß das »blaue« Drittel des Spektrums erster Ordnung allein durch den lichtdurchlässigen Teil e der Maske M bei einem Brechungsgitter R_b und das »grüne« Drittel allein durch den Teil e in dem Fall eines Brechungsgitters R₁, sowie ferner das »rote« Drittel allein durch den Teil e bei einem Brechungsgitter R_r hindurchgeht. Daher

-y = D · n_b ■ X₁ = D ■ n_v ■ X₁, = D ■ n_r ■ X_r.

Man kann dabei zwei Fälle unterscheiden:
Erster Fall: n_r = 16, n, = 16 · -i- = 12,8,

n_r = 16 ■ y = 9,14.

Zweiter Fall: H₁ = 8, n_v = 6,4, n_r = 4,57.

Um gesättigte Farben auf dem Projektionsschirm EP von Fig. 1 b zu erhalten, muß die Breite e der lichtdurchlässigen Teile der Maske M gleich dem Drittel der Breite des Spektrums erster Ordnung sein, das durch das am wenigsten beugende Gitter eine Ablenkung erfährt. Daher

e = D-n

7-4

= D ■ n_r · 10~⁴ mm.

Für die Bestimmung der Werte D, δ und e müssen die drei Gleichungen benutzt werden:

δ + e =

A _

2 ~

167 '

e = D-n_r- 10"⁴ mm.

In dem ersten Fall, wo n_b = 16, n_v = 12,8, n_P = 9,14 ist, ergeben sich für Θ = 250 mm die folgenden Werte:

1,49 · 10 000

D =

= 108 mm,

2 · 16 · 4 + 9,14
6 = 2 ■ 108 · 16 · 4 · ΙΟ-⁴ = 1,38 mm ,
e = 108 ■ 9,14 · 10~⁴ = 0,0987 « 0,1 mm .

Das Linsennetzwerk RL und die Maske M stellen (vgl. F i g. 3 c) in jedem Fall ein Hindernis für den

Elektronenstrahl dar, so daß der Winkel zwischen dem das Rechteck E₁ abtastenden Elektronenstrahl und der ölschicht P₁ kleiner als 50° sein muß. Die Gerade aa' stellt eine waagerechte Abtastlinie in F i g. 3 c dar, die außerdem die Kathode C₁ und die Anode O₁ sowie die querliegende Blende J₁ und die waagerecht ablenkenden, durch die frequenzmodulierte Welle A₁ ■ sin W₁ ■ t erregten Hilfsplatten Zi₁, ferner das Fokussierungssolenoid sf_u die waagerecht ablenkende Spule h' und die senkrecht ablenkende Spule V₁ der Röhre TC₁ in F i g. 1 zeigt. Die Spulen h[ und ν führen den Elektronenfleck über das Rechteck E₁ mit konstanter waagerechter Geschwindigkeit v_h und mit konstanter senkrechter Geschwindigkeit V₀ hinweg, und die Platten Zi₁ bringen den Elektronenfleck zum Schwingen mit der augenblicklichen Frequenz

W₁ _

2 π

= fu.

Die Brennweite F des Solenoids Sf₁ mit η Windungen und einem mittleren Radius r in Zentimeter, durch das ein elektrischer Strom von i Ampere fließt, ist durch die Formel

F = 100

4v

η ι

cm

bestimmt, worin V_r die zur Beschleunigung der Elektronen zugeführte Spannung in Volt ist. Wenn c der Mittelpunkt des Solenoids Sf₁ ist und die Spulen h[, υ im Punkt b nach F i g. 3 c angeordnet sind, so muß der elektrische Strom i sich als Funktion der Zeit f so verändern, daß die Elektronen auf die ölschicht P₁ während der ganzen Abtastung der waagerechten Zeilen aa' des Rechtecks E₁ in der Pfeilrichtung / fokussiert bleiben.

Wenn die Strecke ab verhältnismäßig groß im Vergleich Rechteckseite aa' ist, kann der Winkel zwischen der Senkrechten bb' auf der ölschicht P₁ und dem Elektronenstrahl als nahezu konstant und als gleich mit dem Winkel φ₀ betrachtet werden, wobei φ₀ der Winkel zwischen der Senkrechten bb' und der Geraden ist, welche den Punkt b mit einem Punkt der in der Ebene der ölschicht P₁ liegenden Abszissenachse verbindet, der z. B. durch die vom Punkt α aus gemessene Absziss X₀ = 0,6 E° bestimmt sein kann, wenn E die Breite des Rechtecks E₁ ist. Der kleinste mögliche Winkel zwischen der ölschicht P₁ und dem Elektronenstrahl ist der durch die Verbindungsgerade der Punkte a! und b und die Abszissenachse eingeschlossene Winkel Θ.

Wenn i₀ die Intensität des elektrischen Stromes in der Wicklung des Solenoids Sf₁ ist, die einer vollkommenen Fokussierung der Elektronen auf der ölschicht P₁ entspricht, so wird der Elektronenfleck bei dieser Stromstärke genau auf diesen Punkt mit der Abszisse X₀ auf der Abtastzeile aa' eingestellt sein. Wenn der Strom i sich in Abhängigkeit von der Zeit t nach der Gleichung

ölschicht ht P₁ während der Abtastung des Rechtecks E₁ auftreten.

Diese zeitabhängige Änderung des elektrischen Stromes i wird selbsttätig mittels des in F i g. 3 c 5 oben rechts wiedergegebenen Schaltgebildes TF erreicht, das aus einer Kathodenstrahlröhre mit einer geraden, senkrechten Kathode K, einem Wehneltzylinder W, zwei waagerecht ablenkenden Platten P, einer geschlitzten Elektrode SE und einer Anode CE besteht. Der Zylinder W steuert die Intensität des flachen Elektronenbündels, das von der Kathode K ausgeht, und die Platten P werden durch von dem Oszillator O₁, nach F i g. 1 erzeugte Kippschwingungen für die waagerechte Abtastung des Rechtecks E₁ mit konstanter Geschwindigkeit V₁ erregt. Daher bewegt sich das senkrechte elektronische Bild der Kathode K längs des Schlitzes der Elektrode SE im Synchronismus mit dieser waagerechten Abtastung des Rechtecks E₁

Die zur Zeilensynchronisierung dienenden Impulse Z₇, welche von der entfernten Fernsehsendestelle aus ankommen, werden der Kathode K und dem' Zylinder W der Röhre TF zugeführt, um den Elektronenstrahl während des rasch abnehmenden Teiles der Wellenform der durch den Oszillator O_n erzeugten Kippschwingungen abzuschneiden, wie das in F i g. 3 c wiedergegebene Kurvenbild erkennen läßt, das Kippschwingungen O₁, und die Zeilensynchronisierungsimpulse t_e in Abhängigkeit von der Zeit t wiedergibt.

Die geschlitzte Elektrode SE der Röhre TP, die rechts unten in F i g. 3 e für sich allein dargestellt ist, weist einen Schlitz auf, bei dem einer unteren waagerechten Kante eine obere Kante gegenüberliegt, die genau nach der für den Strom i ermittelten Formel

I =

100 V_r

n^l [c„ + {v_h sin

t}

gekrümmt ist. In jedem Augenblick wird daher die Anode CE, welche die durch den Schlitz von der Elektrode SE hindurchgehenden Elektronen sammelt, über den Ausgangswiderstand Pv eine elektrische Spannung abgeben, welche nach Verstärkung durch den Verstärker A das Fokussierungssolenoid Sf₁ mit dem gewünschten elektrischen Strom i erregt. Die Röhre TF und der Verstärker A stellen die Vorrichtung thi in F i g. Ib dar und die Vorrichtung th^ in F i g. 1 b ist von ähnlicher, Ausbildung und steht mit der Röhre TC₂ in Verbindung. Der Mindestwert des Winkels zwischen dem Elektronenstrahl und der ölschicht P₁ der Röhre TC₁ ist gemäß F i g. 1 und 3 c durch die Formel

100 -Λτ = c_a + y = c_a + χ sin φ₀

= c_a ■ (v_h sin q₀) ■ t

It t

Θ = arc tang -=- mit E = 198 mm

ti

gegeben und die Höchständerung der Brennweite F des als magnetische Linse wirksamen Fokussierungssolenoids Sf₁ ist

AF = E-cos Θ.

oder i =

n^A [c_o + (v_h sin _Ψο) t]

ändert, so werden nur sehr kleine Abweisungen des elektronischen Bildes von der Blende J₁ auf der Im Falle der Fig. 3 b ist d = 133 mm, tang Θ = 133 : 198 = 0,67, Θ = 33,9°, cos Θ = 0,83 und AF = 198-0,83 = 164mm.

Im Falle von F i g. 3 d ist d = 163 mm, tang Θ = 163 : 198 = 0,82, Θ = 39,4°, cos Θ = 0,77 und AF = 198-0,77 = 152 mm.

Im Falle von F i g. 3f ergibt sich:

1. Wenn n_h = 16, n_v = 12,8, n_r = 9,14 ist, dann wird d = 108 mm,tang,W = 108': 198 = 0,54 und β = 28,4°, cos (-) = 0,88 und AF = 198 · 0,88 = 174 mm.

2. Wenn n_b = 8, n_v = 6,4, n_r = 4,57 ist, dann wird

d = 217mm, tang Θ = 215 :198 = 1,09, θ = 47,4°, cos β = 0,676 und AF = 198 · 0,676 = 132,6 mm.

Wenn in F i g. 3 c der Abstand ba zwischen dem Joch und der ölschicht P₁ längs des kürzesten Weges des Elektronenstrahles in der Größenordnung von 50 cm ist, können die Abweichungen des Elektronenflecks auf der ölschicht an den beiden Enden einer Abtastzeile zugelassen werden.

Gemäß F i g. 1 a und 1 b werden die Ablenkplatten H₂ durch eine Sinuswelle A₂ · sin W₂t erregt, welche durch einen Oszillator O₂ mit einer konstanten Frequenz —- erzeugt wird und eine durch

einen Modulator md₂ unter der Steuerwirkung eine's Luminanzsignals modulierte Amplitude aufweist. Das Luminanzsignal wird dabei an der Ausgangsseite eines elektronischen Mischers mxl erhalten, und in der die Sinuswelle übertragenden Leitung liegt ein die Trägerwelle und das eine Seitenband unterdrückendes elektrisches Filter F₄. Die Platten Zj₁ anderseits werden durch eine Sinuswelle C₃ = A₁ ■ sin W₁ 1 erregt, die durch einen Oszillator O₁ erzeugt wird und in der Frequenz durch einen Modulator md_x moduliert wird. Diese Welle C₃ = A₁- sin W₁ f steuert die Erzeugung von Diffraktionsgittern an der Oberfläche der ölschicht P₁ in den verschiedenen Einzelquadraten des Rechtecks E₁, welche den verschiedenen »Farbtupfen« entsprechen, die durch das Objektiv LO₁ dem genaueren Schwarzweißbild überlagert werden, welches durch die Objektivlinse LO₂ auf dem Projektionsschirm EP erzeugt wird.

Die Frequenz ,/i = -^p- der Welle C₃ = A₁- sin O₁1

verändert sich in Abhängigkeit von der Zeit t in aufeinanderfolgenden Stufen unter der Steuerwirkung eines aus Fig. 1 a, 1 b oder 2e oder 2 f oder 2 g ersichtlichen Vorrichtung. Diese frequenzmodulierte Welle A₁ ■ sin Oj₁ t wird (vgl. Fig. 1) dem Steuergitter g_x einer als Verstärker wirksamen Tedrode l_b angelegt, deren Schirmgitter g₂ von der Ausgangsseite C₂ der die Farbtönungszeichen entschlüsselnden Kathodenstrahlenröhre Td aus erregt wird. Die Röhre Td wird selbst von der Ausgangsspannung C₁ eines Phasendetektors DP gesteuert, welcher schematisch in F i g. 2 c näher im einzelnen dargestellt ist. Diesem Phasendetektor DP wird gleichzeitig einerseits die verstärkte Spannung des Oszillators O, der die gleiche Frequenz und Phase wie das Farbauslösezeichen sr oder wie der die Farbenübertragungswelle an der Sendestelle erzeugende Generator hat, und anderseits durch einen Amplitudenbegrenzer 1<₍ das empfangene Chrominanzsignal ehr zugeführt, dessen Phase die Tönung der wiederzugebenden Farbe kennzeichnet. Daher ist die Spannung C₁ die an der Ausgangsseite des Phasendetektors DP erhalten wird, proportional zum Cosinus der Phasenverschiebung zwischen den Signalen ehr und sr, und auch die zu erzielende Farbe wird dadurch gekennzeichnet.

Für die schrittweise erfolgende Modulation der Frequenz f_x des Oszillators O₁ kann irgendein telegraphischer Modulator bekannter Bauart verwendet werden. Beispielsweise kann gemäß F i g. 1 a eine Stufenspannung »ec/z«, welche drei aufeinanderfolgende Werte in jeder Periode hat, den mit einer zweckmäßigen Vorspannung versehenen Gittern von Trioden zugeführt werden, deren Ausgangsseiten nacheinander ohne Trägheitswirkung einen oder zwei Teile der Induktanzspule 1 oder der Kapazität c des Antiresonanzkreises l_c einer Elektronenröhre kurzschließen oder einschalten, bei der die Gitter- und die Anodenstromkreise miteinander gekoppelt sind, so daß die Röhre mit einer Frequenz

schwingt, welche stufenweise in Abhängigkeit von der Zeit sich verändert. Auf diese Weise ist es möglich, Frequenzabweichungen zu erzielen, welche groß im Vergleich mit der Grundfrequenz sind.
Die Zahl der Linien oder Zeilen n_t auf den Millimeter bei einem einzelnen Beugungsgitter R_t, die an der ölschicht P₁ der Kathodenstrahlenröhre TC₁ durch die von der Kathode C₁ ausgehenden Elektronen erzeugt werden, ist eine Funktion der »Augenblicksfrequenz« £ = -y^- der frequenzmodulierten Welle

C₃ = A₁- sin Oj₁U welche an die Platten Zi₁ hingeführt wird, die den durch die Kathode C₁ erzeugten Elektronenstrahl zu waagerechten Schwingungen veranlassen. In jedem Augenblick muß die Zahl der Zeilen oder Linien n_; so groß sein, daß nur die monochromatischen Strahlen, welche Wellenlängen nahe einem dem empfangenen Chrominanzzeichen ehr und damit der Tönung der wiederzugebenden Farbtönung entsprechenden Wert A₁- aufweisen, durch die lichtdurchlässige Teile e der Maske M vor dem Gitter R₁ hindurchgehen können, um auf den Projektionsschirm EP einen Leuchtfleck mit der gewünschten Farbe hervorzubringen.

Da die einzelnen Beugungsgitter auf der ölschicht durch einen Elektronenfleck mit einer Breite von 0,02 mm und einer Länge von 0,1 mm erzeugt werden, wird es möglich, in einer gegebenen Teilfläche des Rechtecks E₁ der ölschicht P₁ · in einem Quadrat von 1,5 · 1,5 mm eine entsprechende Zahl von Gittern vorzusehen, welche für die Erzeugung des verhältnismäßig groben Farbbildes genügt, das auf dem Projektionsschirm EP erstehen soll. Die Beugungsgitter können dabei in verschiedenen Kombinationen für blaues oder grünes oder rotes Licht in dem gleichen Teilquadrat des Rechteckes E₁ an der ölschicht P₁ ausgebildet sein.

Beispielsweise sei angenommen, daß sechs Diffraktionsgitter, von denen jedes eine Höhe von 0,1 mm hat, innerhalb jedes der einzelnen Teilquadrate mit 1,5 mm Seitenlänge im Rechteck E₁ der ölschicht P₁ vorhanden sind. Bei der waagerechten Abtastung des Rechteckes der ölschicht nach dem Zeilensprungverfahren wird jede waagerechte Zeile durch den Elektronenstrahl während einer Zeit von

τ = Sekunden gemäß dem amerikanischen

N.T.S.C.-Fernsehsystem bestrichen. Im Fall von Fig. la und 1 b ist dabei das Rechteck E₁ in 133 Einzelquadrate unterteil, von denen daher jedes während einer Zeit t = τ: 133 = 1:(2,1 · 1O⁺) Sekunden oder ungefähr während einer halben Mikrosekunde betastet wird.

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Wenn bei drei aufeinanderfolgenden Zeilen des gleichen Feldes, z. B. den Zeilen q, q + 2, q + 4, in dem gleichen Einzelquadrat des Rechtecks E₁ nacheinander ein rotes Licht gebendes Gitter R_n ein grünes Licht gebendes Gitter R_v und ein blaues Licht gebendes Gitter R_b erzeugt werden und wenn das gleiche Verfahren auf die Zeilen q + 1, q + 3 und q + 5 des folgenden Feldes angewendet wird, so ist ersichtlich, daß in diesen sechs Zeilen q bis q5 die wiederzugebende Farbe für das betrachtete Einzelquädrat der an der Sendestelle zu tastenden photographischen Szenenaufnahme zweimal innerhalb dieser Einzelquadrate des Rechtecks E₁ erhalten wird.

Wenn anderseits innerhalb eines gegebenen Einzelteilquadrates im Rechteck E₁ ein Gitter R_r für rotes und ein Gitter R_v für grünes Licht abwechselnd in zwei aufeinanderfolgenden Zeilen des gleichen Feldes, z. B. in den Zeilen q und q + 2 erzeugt wird, während Gitter R_b für blaues Licht in allen Zeilen des folgenden gittern muß die Frequenz Z₁ des Oszillators O₁ den Augenblickswert f_r während einer Zeit = Sekunden einhalten, was der Dauer einer Zeilenabtastung nach dem amerikanischen N.T.S.C.-Farbfernsehsystem entspricht, und hierauf muß der Wert f_v während der folgenden Periode τ sowie dann der Wert/_b während der nächsten Periode 2 τ usw. gewahrt werden. Um dies zu erreichen, kann nach F i g. 1 a ein Generator GR benutzt werden, welcher Wellen mit einer Periode gleich 3 τ und durch den empfangenen Zeilensynchronismusimpuls t_t mit der Zeilenabtastfrequenz synchronisiert wird.

Ein Differenzierungsstromkreis CD, welcher im mathematischen Sinn differenziert, löst (vgl. Fig. la) einen positiven Stoß für den Anfangsanstieg eines jeden Impulses und einen negativen Stoß für den abfallenden Endteil dieses Impulses aus. Diese Stöße bringen zwei Multivibratoren MV und MV zur

während einer Zeit

Feldes, d. h. in den Zeilen q + 1, q + 3 ... hervor- 20 Wirkung, die zwei ähnliche quadratische Wellen gebracht werden, kann ein Farbfilter, welcher schwach abgeben, welche um 180° außer Phase sind. Ein die blauen Lichtstrahlen aufsaugt, vor dem Spiegel M₁ Impuls in jedem Arbeitsspiel hat eine Dauer von 2 τ, in F i g. 1 b angeordnet werden, was in F i g. 1 nicht während der Impuls in einem anderen Kanal eine näher dargestellt ist. Dauer 3 τ aufweist. Nach dem Durchgang durch

Da ein einzelnes Teilquadrat des Rechtecks E₁ 25 gegebenenfalls in den beiden Kanälen vorgesehene

Spitzenbeschneider de und de' werden diese beiden Impulssignale in einem elektronischen Mischer MX vereinigt, um eine Wellenform von dreistufiger Spannung mit einer Stufendauer r zu erhalten. Nach der Verstärkung durch den Verstärker AM ist die gewünschte Dreistufenspannung »ech« erzielt, welche drei aufeinanderfolgende Werte bei jeder Periode 3 τ aufweist, und diese Werte entsprechen den Verhältnissen zwischen den gewünschten Augenblicksfre-

t =

15 750 ■ 133 2,1 · 10⁵

Sekunden

bestrichen wird, muß die Augenblicksfrequenz Z_{1 ;} der den Ablenkungsplatten Zi₁ zugeführten Welle C₃ = A₁- sin W₁J, um ein Gitter R₁ mit n_; Linien oder Zeilen auf den Millimeter sowohl bei in der Farbe

aufeinanderfolgender als auch bei in der Farbe 35 quenzen für die Welle C₃ = A₁- sin W₁-I, d. h. den

zwischen Rot und Grün wechselnder Erzeugung von Frequenzen /_r, /„, f_b.

Diese Dreistufenspannung »ech« moduliert die Fre-

Diffraktionsgittern zu erhalten, den Wert annehmen:

At = γ = »V 2,1 -10⁶Hz.

Die Werte der Augenblicksfrequenz f_x ,·, welche der Erzeugung des blauen, grünen oder roten Lichtes auf dem Projektionsschirm entsprechen, sind daher:

1. in dem Fall, wo

n_b = 8, n_v = 6,7 und n_r = 4,57,
f_b = 8 · 2,1 = 16,8 MHz,
/„ = 6,4 · 2,1 = 13,44 MHz,
/,. = 4,57 · 2,1 = 9,59 MHz,

2. in dem Fall, wo

n_b = 6, n_v = 12,8 und n_r = 9,14,
f_b = 33,6 MHz,
/„ = 26,88 MHz,
f_r = 19,18 MHz.

In einem Projektor ist die an die Hilfsablenkungsplatten K₁ und H₂ in F i g. 1 b anzulegende Spannung in der Größenordnung von nur 1 Volt. Daher sind quenz /i = ^i- der durch den Oszillator O₁ erzeugten

Z 71

Sinuswelle mittels des Frequenzmodulators JMiZ₁ von telegraphischer Bauart. Die frequenzmodulierte Welle C₃ = A₁ · sin W₁ 1 wird an das Steuergitter g_t eines Verstärkers I₆ herangeführt, dessen Schirmgitter g₂ durch die Ausgangsseite der die Farbtönungszeichen entschlüsselnden Röhre Td gesteuert wird und durch die Batterie B eine negative Vorspannung zugeführt erhält.

Die Entschlüsselungsröhre Td in F i g. 1 a weist eine kleine Kathode K, waagerecht ablenkende Platte H mit Erregung durch den Phasendetektor DP, senkrecht ablenkende Platten V mit Erregung durch die Dreistufenspannung »ech« jeder Periode 3 τ, eine Entschlüsselungselektrode ED in der näher aus F i g. 2d ersichtlichen Form mit drei Schlitzen R, V, B sowie eine als Sammelelektrode EC wirkende Anode hinter diesen Schlitzen auf. In jedem Augenblick steht das elektronische Bild der Kathode K unter der Steuerwirkung der Dreistufenspannung »ech« in der Höhe einer der drei Schlitze R, V, B der Entschlüsselungselektrode ED in einem Punkt, welcher durch die Spannung C₁ bestimmt ist, welche an der Ausgangsseite des Phasendetektors DP erzeugt und an die Ablenkungsplatten H angelegt wird. Dieses

elektronische Bild bleibt gemäß F i g. 1 a an dem der
die in F i g. 1 a vorgesehenen Oszillatoren O₁ und O₂ 65 roten primären Farbe entsprechenden Schlitz R der
für niedrige Leistung und hohe Frequenz bemessen. Elektrode ED während einer Periode τ, dann in

dem der grünen primären Farbe entsprechenden Schlitz V während der folgenden Periode τ und hier-

g g q

In dem Fall der in den Farben Rot, Grün, Gelb aneinanderfolgenden Erzeugung von Diffraktions-

21 22

auf an dem der bläuen primären Farbe entsprechenden g_b, g_v, g_r der Verstärker a_b, a_v, a_r angelegt, welche

Schlitz B während der nächsten Periode τ usw. auf außerdem Schirmgitter g'_b, g'_v, g'_r aufweisen.

Grund der Steuerwirkung der an die Platten V der Das Rechteck D deutet in F i g. 2f eine Schalt-

Röhre Td angelegten Dreistufenspannung »ech«. anordnung nach F i g. 1 a und 1 b an, die eine Drei-

Die Spannung C₁ = 2 ■ e_t · cos (« — ß) kennzeichnet 5 Stufenspannung »ech« erzeugt, die eine Periode 3,

die Tönung der wiederzugebenden Farbe und wird d. h. eine Periode von der dreifachen Dauer der

daher als Farbtönungssignal bezeichnet. Durch Ein- Abtastzeit einer Zeile hat, wobei die Synchroni-

wirkung auf die Platten H der Röhre Td bringt sierung durch die von der Sendestelle kommenden

dieses Farbtönungszeichen in jedem Augenblick das Zeilensynchronisierimpulse erfolgt,

elektronische Bild der Kathode K in Lage auf eine io Die drei Verstärker a_b, a_v, a_r stehen gemäß F i g. 2f

besondere senkrechte Linie der Entschlüsselungs- mit einer für Dreikontaktschaltung ausgebildeten

elektrode ED, welche einen oder zwei oder jeden Kathodenstrahlröhre com in Verbindung, welche eine

der drei Schlitze R für Rot, V für Grün und B für Kathode c, senkrecht ablenkende Platten V, eine

Blau schneidet, wenn eine oder zwei oder drei primäre flächige Elektrode E mit drei nebeneinanderliegenden

Farben für die Wiedergabe der Farbe auf dem ent- 15 Löchern und drei hinter diesen Löchern angeordnete

sprechenden Teil des Projektionsschirmes notwendig Sammelelektroden e_t, e₂, e₃ sowie drei an die Sammel-

sind. elektroden angeschlossene Ausgangswiderstände r_u

Befindet sich in einem gegebenen Augenblick das r₂, r₃ umfaßt. Die in den Widerständen >\, r₂, r₃ entelektrische Bild der Kathode A' auf einem festen, stehenden Spannungen werden den Gittern g'_b, g'_v, g'_r keinen Schlitz aufweisenden Teil der Entschlüsse- 20 der Verstärker a_b, a_v, a_c zugeführt,
lungselektrode ED, so kann kein Elektron die Anode Die Ablenkplatten V der Röhre com sind mit den EC der Röhre Td erreichen, und die Ausgangsspan- Ablenkplatten V der die Farbtönungssignale entnung G der Röhre TD ist nicht imstande, die Vor- schlüsselnden RöhreTd in Verbindung, deren Anode spannung B des Schirmgitters g₂ der Tetrode L_h aus- EC an das Schirmgitter g₂ der als Verstärker wirkzugleichen oder zu überschreiten, so daß das Signal 25 samen Tetrode I₆ Anschluß hat, das durch die C₃ = A₁- sin (M₁ ί nicht langer mehr den Platten Zj₁ Batterie B eine negative Vorspannung erhält und der Röhre TC₁ zugeführt wird, sondern eine gleich- durch das von der Röhre Td erzeugte Signal C₂ mäßige Verteilung von Elektronen auf der ölschicht P₁ gesteuert wird. Die senkrecht ablenkenden Platten V eintritt, da nur der lineare Teil der Sägezahnwelle der Röhre com und die Ablenkplatten V der Röhre Td des Oszillators O₁, welcher auf die Spule Zi₁' wirkt, 30 werden durch die Dreistufenspannung »ec/i« erregt, den Elektronenstrahl der Röhre TC₁ bewegt. Die und die Anoden der Verstärker a_b, a_v, a_r sind mit ölschicht P₁ erfährt keine Deformation oder keine dem elektronischen Mischer in Verbindung, welcher Umformung zum Diffraktionsgitter, und kein Licht das Steuergitter g_t der Tetrode I₆ speist,
wird durch die Röhre TC₁ an dem entsprechenden Wenn das elektronische Bild der Kathode c der Punkt des Projektionsschirms EP erzeugt. 35 Röhre com nacheinander vor den Sammelelektroden

Wenn anderseits in einem gegebenen Augenblick e_x, e₂, e₃ während dreier aufeinanderfolgender Zeilendas elektronische Bild der Kathode K der Röhre Td abtastungen von der Dauer τ erscheint, wird das in F i g. 1 a sich .beispielsweise in einem Punkt des elektronische Bild der Kathode K der Röhre Td sich Schlitzes V der Elektrode ED befindet, wird die genau in der Höhe der Schlitze R (rot), V (grün) und Anode EC Elektronenempfänger, und an der Aus- 40 B (blau) der Entschlüsselungselektrode ED der Röhre gangsseite der Röhre Td wird ein Signal C₂ von Td befinden, und genau in dem gleichen Zeitpunkt einer Stärke erzeugt werden, welche die Spannung werden die Spannungen in den Widerständen r_u r₂, r₃, der Batterie B übertrifft, welche die Vorspannung welche auf die Gitter g'_r, g'_v, g'_b der Verstärker a_n a_v, a_b für die Gitterelektrode g₂ der Röhre l_b liefert. Die einwirken, nacheinander diese Verstärker entriegeln, frequenzmodulierte Welle C₃ = A₁- sin a^t, welche 45 Daher wird das Steuergitter g₁ der Tetrode I₆ nachdem Steuergitter g_x der Röhre I₆ zugeführt wird, einander die frequenzmodulierte Sinuswelle T₃ = A₁ · erfährt eine Verstärkung und erreicht die Platten Zz₁ sin W₁ 1 empfangen, welche an die Ablenkungsplatten H₁ der Röhre TC₁ in F i g. 1 b. Genau in diesem Zeit- der Röhre TC₁ in F i g. 1 mit den aufeinanderfol-

punkt hat die Augenblicksfrequenz /"„=■£*- der Span- S^enden Frequenzen / / f_b anzulegen ist, die not-

ⁿ 2π 50 wenig sind, um die einzelnen Diffraktionsgitter R_r,

nung C₃ den Wert f_v, welcher notwendig ist, um auf R₁,, R_h in dem Rechteck E₁ der ölschicht P₁ der

der ölschicht P₁ in der Röhre TC₁ ein Beugungs- Röhre TC₁ zum Entstehen zu bringen,

gitter R_v mit n_v Linien auf den Millimeter zu erzeugen, Bei in der Farbe zwischen Rot und Grün in zwei

welches ein grünes Licht durch die Maske M und aufeinanderfolgenden Zeilen wechselnder Erzeugung

die Objektivlinse LO₁ hindurch an einem geeigneten 55 von Diffraktionsgittern muß die augenblickliche Fre-

Punkt des Projektionsschirms EP abgibt, da die quenz f_lt der Welle A₁ ■ sin O)₁1 den Wert/' während

Rechtecke E, und E₁ der ölschicht P, und P₂ in . _n . , 1 _c , , _c . ,

_c ■ ,, . j 1 · u · j j· 111 einer Periode τ = _T Sekunde aufweisen und

Fig. Ib zueinander gleich sind und in vollkommenem 15 750

Synchronismus mit den entsprechenden Kippschwin- dann den Wert f_v während der folgenden Periode τ

gungserzeugern O_n und O_v abgetastet werden. 60 und so weiter während zweier aufeinanderfolgender

Statt des in F i g. 1 a vorgesehenen Frequenz- Zeilen des ersten Feldes besitzen, und über das

modulators ma_x kann auch die in F i g. 2f wieder- ganze zweite Feld hin muß beim Abladen nach dem

gegebene Vorrichtung benutzt werden, bei welcher Zeilensprungverfahren die Frequenz /_u den gleichen

drei Oszillatoren G₆, G₁., G_r beispielsweise Sinus- Wert f_b behalten.

wellen erzeugen, welche die Frequenzen f_b,f_v,f_r haben, 65 I_n diesem Fall wird, statt der in dem unteren Teil

die proportional den Zeilenzahlen n_b, n_v, n_r auf den der F i g. 1 a wiedergegebenen Schaltanordnung zur

Millimeter bei den einzelnen Beugungsgittern Pv₆, Erzeugung der frequenzmodulierten Welle C₃-^₁-

Pv₁., R_r sind. Diese Wellen werden an die Steuergitter sin ^₁ r die in Fig.2e veranschaulichte Vorrichtung be-

nutzt werden, die einen Oszillator O₁ enthält, der eine Welle von konstanter Frequenz/,, erzeugt, während ein Oszillator O₁ für die Erzeugung einer Welle mit der Frequenz /,· vorgesehen ist, welche den Wert / während einer Periode τ hat, wenn die ganze Induktanzspule 1 oder die ganze Kapazität c der Vorrichtung in den Antiresonanzstromkreis eingeschaltet wird, während sie den Wert/_t. während der folgenden Periode annimmt, wenn ein geeigneter Teil dieser Induktanzspule 1 oder dieser Kapazität c kurzgeschlossen wird, wodurch die Frequenz / ,· zur

FrequenzZ_1; = ^wircL

Die elektronische Vorrichtung md in F i g. 2e, die durch die empfangenen Zeilensynchronismusimpulse T₁

synchronisiert wird, bewirkt alle zwei τ = alle t^fcq· Sekunden den Kurzschluß eines Teiles der Spule I oder eines Teiles der Kapazität c. Der elektronische Schalter base, der durch die empfangenen Feldsynchronismuszeichen f_x synchronisiert wird, verbindet abwechselnd in zwei aufeinanderfolgenden Feldern den Oszillator O₁ und den Oszillator O{ mit dem Steuergitter g_x des Verstärkers in F i g. 1 a.

Gleichzeitig werden die senkrecht ablenkenden Platten V der Röhre Td F i g. 1 a durch die in F i g. 2e wiedergegebene Vorrichtung erregt, in welcher ein Generator GR' eine quadratische Welle mit der Frequenz 2 τ d. h. in jeder Periode einen Impuls von der Breite τ erzeugt, und der Synchronismus durch die empfangenen Zeilensynchronismusimpulse ^ erreicht wird, während das elektronische Bild der Kathode K der Röhre Td nacheinander in die Höhe des Schlitzes R und des Schlitzes V der Entschlüsselungselektrode ED der Röhre Td während zweier aufeinanderfolgender Zeilenabtastungen eines Feldes gebracht wird, wenn der elektronische Schalter base auf seinen linken Kontakt eingestellt ist. Während des ganzen folgenden Feldes ist der elektronische Schalter base, welcher durch die empfangenen Feldsynchronismuszeichen t_t synchronisiert wird, auf seinen rechten Kontakt eingestellt und verbindet die Platten V mit einer Batterie P, welche über die Platten Feine Spannung liefert, die das elektronische Bild dieser Kathode K in die Höhe des Schlitzes B dieser Elektrode ED bringt.

An Stelle der Vorrichtung nach F i g. 2e kann auch die aus F i g. 2 g ersichtliche Vorrichtung Verwendung finden, bei welcher τ die Dauer einer Zeilenabtastung und T die Dauer eines Feldes ist und dann zwei Multivibratoren mvl und mvi vorgesehen werden, von denen der eine mvl einen quadratischen Impuls von der Breite τ alle 2 τ-Sekunden liefert und der andere mvi einen quadratischen Impuls Tv von der Breite 2 Γ alle 2T-Sekunden hervorbringt. Diese beiden Multivibratoren werden durch die empfangenen Zeilensynchronisierimpulse t, und durch die aufgenommenen Feldsynchronisierzeichen r_; synchronisiert.

Der Multivibrator mvl steuert unmittelbar das Gitter g' des Verstärkers a_r, der durch die Spannungsquelle G_r gespeist wird, welche eine Sinuswelle von der Frequenz / erzeugt. Der Multivibrator mvl steuert mittelbar durch Umkehrung Triode I₁ das Gitter g'_v des Verstärkers a_v, welcher durch die Spannungsquelle G_v gespeist wird, die eine Sinuswelle von der Frequenz/, erzeugt. Die Ausgangsspannungen der Verstärker a_r und a_v werden an den elektronischen Mischer Wi₁ herangeführt.

Der Multivibrator mvi steuert unmittelbar das Gitter g[ des Verstärkers a_u welcher durch den elektronischen Mischer Jn₁ gespeist wird. Der Multivibrator mvi steuert mittelbar durch Umkehrung der Triode Z₁ das Gitter g'_b des Verstärkers a_b, welcher durch Spannungsquelle G₆ gespeist wird, welche eine Sinuswelle von der Frequenz/, erzeugt. Die Ausgangsspannungen der Verstärker O₁ und a_b werden dem elektronischen Mischer Tn₂ zugeführt, welcher das Steuergitter g_x der Tetrode I₆ erregt, während das Schirmgitter g₂ dieser Röhre eine negative Vorspannung durch die Batterie B erhält und auch die Steuerwirkung des Signals C₂ unterworfen ist, welches an der Ausgangsseite der die Farbtönungssignale entschlüsselnden Röhre Td hervorgebracht wird.

Die waagerecht ablenkenden Platten H der Röhre Td werden durch das Farbtönungszeichen C₁ erregt, während die senkrecht ablenkenden Platten V durch den elektronischen Mischer m₃ erregt werden, in dessen Eingangsseite durch den Verstärker a₂ die durch den Multivibrator mvl herangebrachte Welle und durch den Verstärker a₃ eine positive Gleichspannung durch die Batterie P zugeführt wird. Das Gitter g'₂ ist unmittelbar durch den Multivibrator mvi gesteuert, und das Gitter #3 des Verstärkers a₃ wird mittelbar durch die Umkehrungstriode V₂ von dem Multivibrator mvi gesteuert. Während des Feldes bringen, wenn der Verstärker O₂ entriegelt ist, die Platten V der Röhre Td das elektronische Bild der Kathode K nacheinander in die Höhe des Schlitzes R und in die Höhe des Schlitzes V der Elektrode ED (vgl. Fig.2d) während zwei aufeinanderfolgenden Zeilenabtastungen. Während des folgenden Feldes ist der Verstärker a₃ entriegelt, und das elektronische Bild der Kathode JC wird in die Höhe des Schlitzes B der Elektrode ED eingestellt. In dieser elektronischen Vorrichtung können verschiedene Änderungen vor genommen werden, um eine Welle von veränderlicher Periodizität zu erzeugen und dadurch einzeln Bezugsgitter an der ölsehicht P₁ der Röhre TC₁ in Fig. Ib hervorzubringen. Beispielsweise kann man, statt an die waagerecht ablenkenden Platten h-_t der Röhre TC eine Sinuswelle von veränderlicher Frequenz A₁ ■ sin W₁1 anzulegen, eine periodische Wellenveränderung von einer von der Sinuswelle abweichenden Form anwenden. So können z. B. die Oszillatoren O₁, O[ in F i g. 2e oder die Vorrichtung G₆, G_v, G, in F i g. 2f oder 2 g sägezahnförmige Wellen oder rechteckige Wellen hervorbringen, welche geeignete Grundfrequenzen aufweisen. Wenn eine rechteckige Wellenform benutzt wird, kann das Verhältnis zwischen der Dauer des rechteckigen Impulses und des Zeitintervalles zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen einen geeigneten Wert erhalten.

Da die Intensität aber nicht die Lagen der Beugungsspektren von dem Verhältnis zwischen der Breite einer Linie und dem Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Linien des Beugungsgitters abhängt, kann man als Generatoren G₆, G₁,, G_r von periodischen Wellen mit den Periodizitäten /,, /„ / nach F i g. 2f oder 2 g auch Generatoren verwenden, welche periodische rechteckige Wellen erzeugen, die in jeder Periode einen Impuls aufweisen, dessen Dauer eine Funktion des niederfrequenten Teiles E des empfangenen Luminanzsignals ist, jedoch nur, wenn die Teilfläche der photographischen Szenenaufnahme, welche in der Sendestation abgetastet

wird und an dem Projektionsschirm der Empfangsstelle aufgenommen werden soll, eine gleichförmige, sehr gesättigte Farbe mit Helligkeitsänderungen von einem Punkt zum anderen besitzt.
Eine Vorrichtung dieser Art umfaßt:

1. den Multivibrator MV, der eine rechtwinklige Welle der gewünschten Periodizität erzeugt,

2. einen Modulator MA für die Modulation der Amplitude des rechtwinkligen Impulses in aufeinanderfolgenden Perioden,

3. einen Wandler CAD für die Umformung der Impulsamplitudenmodulation in einer Impulsdauermodulation und

4. einen Verstärker A_1n, an dessen Steuergitter der niederfrequente Teil 1' des Luminanzspektrums angelegt wird, während sein Schirmgitter eine negative Vorspannung durch eine Batterie erhält und auch der Einwirkung des Sättigungssignals S unterworfen wird, welches proportional dem Grad der Sättigung der wiederzugebenden Farbe ist.

Die Ausgangsspannung des Verstärkers AM und des Multivibrators MV werden dem Amplitudenmodulator MA zugeleitet, während der Verstärker AM verriegelt ist, außer wenn eine sehr gesättigte Farbe wiedergegeben werden soll, so daß das Sättigungszeichen S dann den Wert der negativen Vorspannung des Gitters überschreitet.

Der nur in einem solchen Fall wirksam werdende Verstärker A_1n führt dann mit den gewünschten Amplituden den niederfrequenten Teil L des empfangenen Luminanzsignals dem Amplitudenmodulator MA zu, um die Amplituden der aufeinanderfolgenden rechteckigen Impulse zu modulieren, welche durch den Multivibrator MV erzeugt werden. Der Wandler CAD formt diese Impulsamplitudenmodulation in eine Impulsdauermodulation um. Auf diese Weise wird in der Ausgangsseite des Wandlers CAD eine periodische Welle erzielt, welche die gewünschte Periodizität f_h, f_v oder f_r aufweist und in jeder Periode einen Impuls enthält, dessen Dauer eine Funktion der wiederzugebenden Luminanz wird.

Diese periodische Welle bringt an der ölschicht P₁ der Röhre TC₁ in F i g. 1 b aufeinanderfolgende Diffraktionsgitter hervor, welche alle die gleiche Zahl von Linien auf den Millimeter aufweisen, aber ein verschiedenes Verhältnis zwischen der Breite einer Linie und dem Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Linien zeigen. Diese Gitter rufen aufeinanderfolgende Beugungsspektren hervor, welche verschiedene Leuchtintensität in Übereinstimmung mit den Zeitänderungen der empfangenen Luminanzenergie besitzen. Daher werden auf den Projektionsschirm EP in F i g. 1 b farbige Tupfen oder Punkte von der gleichen stark gesättigten Farbe, aber von verschiedener Helligkeit nacheinander erzeugt.

Die beiden Eidophorprojektoren TC₁ und TC₂ der Schaltanordnung nach F i g. 1 a und 1 b arbeiten unter der Steuerwirkung des empfangenen zusammengesetzten, auf der Empfangsstelle hinter dem Videodetektor DV wieder hergestellten Videosignals wie folgt zusammen: Der Synchronvideotrenner oder das Amplitudenfilter scheidet die Zeilensynchronisierimpulse t_h die den Sägezahnspannungsgenerator O_h steuern, die Feldsynchronisierzeichen f_;, welche den Sägezahnwellengenerator O_v steuern und das Videosignal, welches die Luminanz- und die Chro-

minanzangaben trägt und das aus Fig. 2 a ersichtliche Spektrum im Falle der Anwendung des N.T.S.C-Farbfernsehsystems besitzt. Nach Verstärkung durch den Verstärker A₁ mit der Bandbreite B₁ nach F i g. 2 a wird das Videosignalspektrum durch elektronische Frequenzfilter in der Weise geteilt:

1. daß ein Filter F₂ mit der Bandbreite B₂ nach F i g. 2 a den Teil 1 der Luminanz abtrennt, der die hauptsächlichen Einzelheiten des Bildes der in der entfernten Sendestelle abzutastenden photographischen Szenenaufnahme betrifft,

2. daß ein Filter F₂ mit der Bandbreite B₂ nach Fig. 2 a die Chrominanz ehr abtrennt, welche durch den modulierten Farbträger mit vernachlässigbaren Luminanzkomponenten übermittelt wird,

3. daß ein Filter F₃ mit der Bandbreite B₃ gleich B₂ nach F i g. 2 den Teil 1' der Luminanz abtrennt, welcher den größten Teil der Luminanzenergie enthält.

Der Verstärker A_sr hat ein sehr schmales, auf die Farbträgerfrequenz eingestelltes Frequenzband und ein durch die aufgenommenen Synchronisierimpulse gesteuertes Schirmgitter g_u und er trennt beim Beginn einer jeden Zeilenabtastung das Farbauslöse- oder Farbbezugszeichen sr ab, das aus einigen Perioden des unmodulierten Farbhilfsträgers besteht.
Der Oszillator O erzeugt eine Sinuswelle mit der Farbhilfsträgerfrequenz. Die Phase und die Frequenz dieser Welle werden im vollkommenen Synchronismus mit dem an der Sendestelle den Farbhilfsträger erzeugenden Oszillator in üblicher Weise dadurch gehalten, daß die durch den Oszillator O abgegebene Welle und das empfangene Farbbezugszeichen gleichzeitig dem Phasendetektor d_p zugeführt werden, dessen Ausgangsseite durch einen Stromkreis und mit geeigneter Zeitkonstante die Vorspannung einer mit dem Oszillator O verbundenen Reaktanzröhre so steuert, daß irgendeine zufällig oder sonstwie auftretende Phasenverschiebung zwischen dem örtlichen Oszillator O und dem unmodulierten Farbhilfsträger der Sendestelle selbsttätig berichtigt wird. Der Phasenunterschied zwischen dem Farbbezugssignal oder dem so berichtigten örtlichen Oszillator 0 einerseits und dem empfangenen, an der Ausgangsseite des Filters F₂ erhaltenen Chrominanzzeichen ehr anderseits ist in dem N.T.S.C.-System eine Funktion der vorherrschenden Wellenlänge oder der Tönung der wiederzugebenden Farbe in Übereinstimmung mit dem aus F i g. 21 ersichtlichen Kreisdiagramm, auf welchem die folgende Tabelle beruht:

	Phasendifferenz {a-ß) zwischen	Vorherrschende
55 Wiederzugebende	Chrominanzsignal ehr und	Wellen der wieder
Farbe	Farbbezugssignal sr in Graden	zugebenden
		Farbe in
	0	Mikron · 10^3
60 Rot	103-61-42	700
Purpur ...		Komplemen
		tär zu
	180—(347—283 —116J	510
„ Blau	180	420
Blaugrün..	180+42 -222	495
Grün	180+116+296	510
Gelb	575

809 507/451

Gemäß Fig. la und 2c empfängt der Phasendetektor DP gleichzeitig über den Verstärker a die Welle des örtlichen Oszillators O und über den Amplitudenbegrenzer I₀ das vom Filter F₂ kommende Chrominanzsignal dir. Diese beiden Wellen, welche in der Schaltanordnung nach F i g. 2 c bei den zugehörigen Stromkreisen durch die Eintragungen mit F₂ Jt und E₁ /^ angedeutet sind, werden durch die Transformatoren tr₂ und Jr₁ nach den Anoden der Dioden V₁ und V₂ übertragen, und dabei ist die Amplitude E₂ infolge der Wirkung des Verstärkers a viel größer als die Amplitude E₁ und die Größe der Amplitude E₁ wird durch den Amplitudenbegrenzer I₀ praktisch konstant erhalten. An der Ausgangsseite des Phasendetektors DP wird nach Fi g. la und 2a eine Welle C₁ = 2- E₁- cos (α — β) erhalten, welche das die Tönung der wiederzugebenden Farbe kennzeichnende Signal darstellt und den waagerecht ablenkenden Platten H der Kathodenstrahlenröhre Td zugeführt wird.

Im Falle eines reinen schwarzen oder reinen weißen Teils der an der Sendestelle abzutastenden photographischen Szenenaufnahme wird der Farbhilfsträger nicht mehr an dieser Stelle moduliert und erreicht die Empfangsstelle mit der gleichen Phase wie das Farbsignal sr. Daher ist das Farbtönungssignal C₁ = 2 E₁ · cos (α — β) gleich Null, und die Platten H stellen das elektronische Bild der Kathode K der Röhre Td auf den festen, nicht geschlitzten, in F i g. 2d linken Teil der Entschlüsselungselektrode ED ein. Dann wird das Signal C₂ an der Ausgangsseite der Röhre Td nicht imstande sein, die Vorspannung B des Gitters g₂ der Röhre I₆ zu überwinden, und kein Signal C₃ = A₁- sin W₁ 1 erreicht in F i g. Ib die Hilfsablenkplatten \ des Eidophorprojektors TC₁. Daher wird keine Formveränderung an dem Rechteck E₁ der ölschicht P₁ hervorgerufen, und kein farbiges Licht wird durch den Projektor TC₁ auf dem Projektionsschirm EP geworfen, sondern auf diesem bleibt nur das schwarze und weiße Bild der an der Sendestelle abzutastenden photographischen Szenenaufnahme.

Gemäß Fig. la wird der Teil Γ (BandB₃ in F i g. 2 a) des Luminanzspektrums an der Ausgangsseite des Filters nach dem Steuergitter der Pentode L übertragen, welche als eine die Luminanz belastende Vorrichtung nach dem Amplitudendetektor DA wirkt. Die Amplitude des empfangenen Chrominanzsignals ehr (Farbhilfsträger), die nach dem Sättigungsgrad der Farbe an der Sendestelle moduliert ist, bildet das Sättigungszeichen S, das proportional dem Grad der Sättigung der an der Empfangsstelle wiederzugebenden Farbe ist. Dieses Sättigungssignal S legt über den Widerstand r, r' an das Steuergitter der Pentode L eine Vorspannung, so daß der Verstärkungsgrad dieser Pentode umgekehrt proportional zum Grad der Sättigung der auf dem Schirm ED wiederzugebenden Farbe veränderlich ist. Infolgedessen ist die Spannung L₁ an der Ausgangsstelle der Pentode L um so größer, je kleiner das Signal S oder der Grad der Sättigung ist.

Der elektronische Mischer mxl mischt diese Ausgangsspannung Γ mit dem Teil 1" des Luminanzspektrums (Band.B₂ nach Fig. 2a), welcher die Einzelheiten des Bildes der in der Sendestelle abzutastenden photographischen Szenenaufnahme trägt. Das so an der Ausgangsseite des Mischers mxl erzielte »belastete« Luminanzsignal moduliert die Amplitude der Welle A₂ · sin ω₂ί, die von dem Oszillator EO₂ erzeugt wird, durch den Amplitudenmodulator THIi₂. Hinter dem Filter F₄, das den Träger und das eine Seitenband aussiebt, erregt die nur aus einem Seitenband amplitudenmodulierte Welle A₂ · sin ω₂ί die Platten H₂ des Eidophorprojektors TC₂, der in üblicher Weise mit Hilfe des reflektierenden Spiegels M₂ das gewünschte Schwarzweißbild auf dem Schirm EP liefert. Die richtigen Verhältnisse zwischen dem durch den Projektor TC₂ erzeugten weißen Licht und dem farbigen, von dem Projektor TC₁ abgegebenen Licht werden durch geeignete Einstellung des Widerstandes r, r' gesichert.

Da die gemäß F i g. 1 b mit dem Projektor TC₁ verbundene Maske M gemäß F i g. 3 a das mittlere weiße Bild /_; der Lichtquelle S₁ wegschneidet, aber nur zwei Drittel der Spektren s,· und S; an beiden Seiten dieses Bildes I₁ wegnimmt, bleibt ein geringer Betrag von weißem Licht in den farbigen Tupfen, welche durch den Projektor CT₁ auf dem Schirm EP hervorgebracht werden. Dies kann durch entsprechende Einstellung des Widerstandes r, r' berücksichtigt werden, welcher die Vorspannung an dem Steuergitter der Pentode L liefert. Dieser Widerstand r, r' muß auch in solcher Weise eingestellt werden, daß die elektrische Spannung I₁ an der Ausgangsseite der Pentode L Null wird, wenn das Sättigungssignal 5 den Höchstwert erreicht, da die wiederzugebende Farbe dann sehr stark gesättigt wird. Wenn ein verhältnismäßig großer Teil der an der entfernten Sendestelle abzutastenden photographischen Szenenaufnahme eine ungefähr gleichmäßig stark gesättigte Farbe aufweist, wird der Teill" des Luminanzspektrums mit dem Band B₂ nach F i g. 2 a noch durch den Mischer mxl, den Oszillator O₂ und den Amplitudenmodulator md^ auf die Platten K₁ des Projektors TC₂ einwirken, obgleich V₁ dann gleich Null ist. Während die Helligkeit des farbigen »Tupfens«, der durch den Projektor TC₁ erzeugt wird, konstant bleibt, wenn die Amplitude A der frequenzmodulierten Welle C₂ = A₁- sin W₁ ί an die Platten Zz₁ angelegt wird und konstant bleibt, wird der Teil 1" des Luminanzspektrums Sättigungsänderungen hervorrufen, welche den Eindruck von Helligkeitsänderungen für die kleinen Einzelheiten dieses Teiles des Bildes erzeugen.

F i g. 1 c veranschaulicht den Fall, wo es möglich ist, eine große lichtdurchlässige kreisrunde Platte PL mit einer ölschicht innerhalb eines Projektors TC zu verwenden, welcher die beiden Projektoren TC₁ und TC₂ von F i g. 1 b ersetzt. In diesem Falle werden zwei Elektronenstrahlen in vollkommenem Synchronismus die zueinander homothetischen Rechtecke E₁ und E₂ an der Oberfläche der ölschicht P₁ bestrichen, während die Platten PL langsam in der Richtung des Pfeiles / in der Röhre TC umläuft. Unterhalb der Röhre TC ist ein kleiner ölbehälter angeordnet, welcher aber gemäß F i g. 1 c zur Verdeutlichung der Zeichnung als in der Ebene der Platte PL und neben dieser liegend dargestellt ist. Das öl wird unter Druck nach der Platte PL von dem Behälter R aus durch Röhren p_u p₂ und ölfilter F₁ und F₂ mittels Düsen Z)O₁, Oa₂ zugeleitet, welche Schlitze oder Löcher nahe der Oberfläche der Platte PL aufweisen und in radialer Richtung sich erstrecken. Wenn die Platte PL sich dreht, wird das öl zu radialen Schränken be_x und Oe₂ geführt, die in einem solchen Abstand von der Platte PL liegen, daß sie das öl zu einer Schicht

29 30

von etwa 0,1 mm Dicke an den Flächenteilen glatt- rigen Wert für einen mittleren Sektor nach einem

streichen, wo die Rechtecke E₁, E₂ mit Elektronen hohen Wert für einen am Umfang liegenden Sektor

bombadiert werden. schwanken, wenn eine ansteigende Ordnungsfolge

Schutzschranken bp_x, bp₂ bewahren den nütz- der Sektorenzahlen eingehalten wird. Die für die liehen Teil der Oberfläche von Platte und ölschicht 5 Entschlüsselung der Farbtönungen dienende Kagegen irgendwelche Störungen, die durch die ent- thodenstrahlenröhre Td in F i g. 4 b wirkt in der gegengesetzt zur Pfeilrichtung /, d. h. zur Drehrich- gleichen Weise wie die entsprechende Röhre Td tung der Platte PL erfolgende ölzuführung hervor- in F i g. 1 a. Die F i g. 1 e zeigt eine Abänderung der gerufen werden können. Auf der anderen Seite dieser Anordnung nach F i g. 1 b, bei welcher statt einer Schutzschranken schiebt die gegensinnig zum Pfeil / 10 lichtdurchlässigen Platte PL als Träger der ölschicht zugeführte Flüssigkeit das bereits mit Elektronen ein flacher Spiegel PL benutzt ist, welcher mit öl bombardierte und durch den Elektronenstrahl teil- bedeckt ist, auf dem der in F i g. 1 e nicht dargestellte weise polymerisierte öl weg. Die Schutzschranken bp_x Elektronenstrahl die Reflexions- und Diffraktionsund bp₂ werden auf einer niederen Temperatur gitter in Rechtecken E₂ und E₁ dieser ölschicht erzeugt, gehalten, um das schon mit Elektronen bombardierte 15 welche dem genauen Weißschwarzbild und dem öl zu kühlen, welches dann zusammen mit dem groben Farbbild der an der Sendestelle abgetasteten frisch gelieferten überschüssigen öl in den Behälter R photographischen Szenenaufnahme auf dem Projekunter der Platte PL zurückfließt. tionsschirm EP entsprechen. Ein fester Spiegel M₂

Eine Umlaufpumpe P₀ im Inneren des Behälters R und ein halblichtdurchlässiger Spiegel M₁ sind je fördert das viskose öl in die Kammer, wo der langsam 20 einer Kollimatierungslinse LC₂ bzw. LC₁ zugeordnet, sich drehende glatte Läufer der Pumpe P₀ das öl und von den beiden weißen Lichtquellen S₁ und S₂ längs eines engen Schlitzes nach einer Schranke gehen zwei Bündel von parallelen Lichtstrahlen R, fördert, welche den Läufer beinahe berührt. Das öl R₁ und R₃, R₄. aus, welche auf die Rechtecke E₂ und E₁ wird auf diese Weise unter Druck nach den Zufüh- der ölschicht auftreffen. Ferner arbeiten zwei Blendenrungsdüsen ^a₁ und ^a₂ gefördert, um jede 25 systeme B₁ und B₂ in der Weise zusammen, daß das unerwünschte Wirbelung oder sonstige Störung in System B₂ die reflektierten Strahlen, die von den der öloberfläche zu vermeiden. F i g. 1 d zeigt die nicht verformten Teilen des Rechtecks E₂ der Öl-Wirkungsweise der Zuführungsdüsen bc^ der glätten- schicht kommen, anhält, aber die gebeugten Strahlen r₂, den Schranke ^₁ und der Schutzschranke bp_l und die von einem Teil der ölschicht mit Formänderung ebenso auch die Abführung des bereits bombar- 30 ausgehen, durchgehen läßt, so daß sie nach Reflexion dierten Öles nach dem Behälter R unter der in der in dem Spiegel M₂ den Projektionsschirm EP er-Richtung des Pfeiles / umlaufenden Platte PL näher reichen, und in ähnlicher Weise wird ein durch die im einzelnen unter Andeutung des Öls durch eine Lichtstrahlen r₃ gegebenes Drittel des normalen Spek-Vielzahl von Punkten. trums erster Ordnung, das durch Diffraktion an

F i g. 4 a zeigt beispielsweise das Farbdreieck, das 35 einem am öl im Rechteck E₁ gebildeten Gitter in Sektoren entsprechend den verschiedenen Färb- erzeugt wird, durch die engen Schlitze einer Maske M, werten eingeteilt ist, welche das menschliche Auge die gemäß F i g. 3 f ausgebildet ist, hindurchgehen leicht voneinander unterscheiden kann. Auf ein so und nach Reflexion in dem halb lichtdurchlässigen geteiltes Dreieck ist ein Farbfernsehsystem gestützt, Spiegel M₁ ebenfalls den Projektionsschirm EP erbei welchem der Farbhilfsträger nur in der Amplitude 40 reichen. Die Linsen LO₁, LO₂ bilden dabei die Rechtdurch ein Chrominanzsignal moduliert wird, welches ecke E₁, E₂ auf dem Projektionsschirm EP ab.
durch eine Spannung dargestellt ist, die proportional ' F i g. 1 f veranschaulicht einen Projektor, der einen zu der Zahl des Sektors ist, welche den entsprechenden konkaven Spiegel 6 aufweist, der mit Hilfe einer Farbwert darstellt, der an der Empfangsstelle wieder- aufgetragenen ölschicht 7 an dem Projektionsschirm gegeben werden soll Dieses Chrominanzsignal bringt 45 EP ein grobes farbiges Bild der auf der Sendestelle daher Angaben bezüglich sowohl der Farbtönung abzutastenden photographischen Szenenaufnahme wie auch bezüglich des Sättigungsgrades der wieder- wiedergibt, das einem ins einzelne gehenden Schwarzzugebenden Farbe. weißbild überlagert wird, das durch einen anderen

In diesem Fall wird der Phasendetektor von nicht dargestellten Projektor hervorgebracht wird. F i g. 1 a nicht mehr benutzt, und der Amplituden- 5° Gemäß Fig. If beleuchtet eine weiße Lichtdetektor DA nach F i g. 4 a speist unmittelbar die quelle 1, die im Brennpunkt der Kollimatierungswaagerecht ablenkenden Platten HH', welche dazu linse L₂ liegt, die ölschicht 7 auf dem konkaven dienen, das Sättigungszeichen S und das der ge- Spiegel 6 mit parallelen Lichtstrahlen durch ein wünschten Chromatizität entsprechende Farbtönungs- Fenster 3 und eine Linse 4 hindurch und nach Rezeichen C₂ zu entschlüsseln. 55 flexion an der silberbelegten Seite des geschlitzten,

Die zur Entschlüsselung des Sättigungszeichens S nach Fig. 3f ausgebildeten Spiegels M. Die Linsen 2 dienende Kathodenstrahlenröhre Td' enthält nach und 4 bilden die Lichtquellen 1 und Y auf dem F i g. 4b außer einer senkrechten geraden Kathode H' Spiegel M ab, und die Linse 4 erzeugt ein Bild des eine Entschlüsselungselektrode ED' mit einem eine Fensters 3 auf einem Rechteck E₁ der ölschicht 7. geradlinige und eine sinusförmige Kante aufweisenden 60 Dieses Rechteck JB₁ wird durch den Elektronen-Schlitz, da das Signal C₁, das durch den Amplituden- strahl 9 bombardiert, welcher durch die Elektronendetektor DA bei dessen Erregung durch den modu- kanone 10 erzeugt wird. Wenn die Lichtstrahlen 5 lierten Farbhilfsträger an der Ausgangsseite des nach Reflexion an dem geschlitzten Spiegel M auf Filters F₂ erzeugt und den Platten H' zugeleitet einen Teil der ölschicht 7 fallen, wo der Elektronenwird, proportional zu den verschiedenen Zahlen 65 strahl noch nicht eine Formänderung hervorgerufen der Sektoren des Farbdreiecks nach Fig. 4 a ist, hat, werden diese Strahlen 5 durch den Spiegel zurück während die Sättigungsgrade der durch diese Sektoren nach dem Fenster 3 geworfen. Wenn dagegen die dargestellten Farbwerte abwechselnd von einem nied- Strahlen 5 auf einen Teil der ölschicht treffen, wo

der Elektronenstrahl eine Formänderung erzeugt hat, die eine Reflexions- oder Diffraktionsgitterwirkung ausübt, auftreffen, werden die gebeugten Lichtstrahlen 5' des normalen Spektrums erster Ordnung durch die lichtdurchlässigen Schlitze des Spiegels M hindurchgehen und den Projektionsschirm EP durch die Linse 8 erreichen, welche dieses Rechteck E₁ der ölschicht 7 auf dem Projektionsschirm EP abbildet.

IO

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Projektions-Farbfernsehempfänger, auf dessen Bildschirm ein detailliertes Schwarzweißbild der Fernsehszene entsprechend dem breiten Spektrum eines durch eine Leuchtdichteabgleichschaltung erzeugten Signals und ein weniger detailliertes, gesättigte Farben aufweisendes Bild dieser Szene entsprechend dem Farbsignal schmaler Bandbreite einander überlagert werden und welcher zur Erzeugung dieser Bilder die Verformungen einer von einem Elektronenstrahl im Innern einer Kathodenstrahlröhre bestrichenen Flüssigkeitsschicht benutzt, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Elektronenstrahl ein erstes Rechteck (E₂, F i g. 1 b) der vom weißen Licht beleuchteten Flüssigkeitsschicht unter der Steuerung von Elektroden (Zi₂) abtastet, die mit einer sinusförmigen Spannung konstanter Frequenz gespeist werden, deren Amplitude von der Leuchtdichteabgleichschaltung moduliert wird, ferner ein zweiter Elektronenstrahl ein zweites, dem ersteren gleiches Rechteck (E₁) der vom weißen Licht beleuchteten Flüssigkeitsschicht unter der Steuerung von Elektroden (Zi₁) abtastet, die mit einer sinusförmigen Spannung konstanter Amplitude gespeist werden, deren Frequenz nacheinander den Wellenlängen der Farbkomponenten Blau, Grün und Rot der Dominante der wiederzugebenden Farbe entsprechende Werte annimmt, wobei ein Lichtstrom der die gleiche Dominante aufweisenden gesättigten Farbe mittels einer Maske (M) den durch drei verschiedene, den drei Farbkomponenten entsprechende zusammenwirkende" Bezugsgitter gebeugten Lichtstrahlen entzogen wird, und schließlich eine optische Einrichtung [LO₁, LO₂, M₁, M₂) auf dem Projektionsschirm (EP) den weißen Lichtstrom und den Lichtstrom gesättigter Farbe unter gleichzeitiger Wiedergabe der Leuchtdichte und der Farbe der verschiedenen Bereiche der Fernsehszene mischt.

2. Projektions-Farbfernsehempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (M) in der Ebene der Brennpunkte von einzelnen Linsen (Z₁,1₁) eines Linsennetzwerks (RL) angeordnet ist, die den verschiedenen Elementen des Rechtecks (E₁) der von dem unter der Steuerwirkung der Welle veränderlicher Periodizität hin und her schwingenden Kathodenstrahl abgetasteten Flüssigkeitsschicht (P₁) entsprechen (F ig. 3, 3 a, 3 b).

3. Projektions-Farbfernsehempfänger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (M) unmittelbar unterhalb der Einzellinsen (Z₁, I₂) angeordnet ist sowie ein mit Löchern versehener und in der Ebene der Brennpunkte der Einzellinsen angeordneter Schirm (E) jedes Licht mit Ausnahme der die gewünschten gesättigten Farben aufweisenden Lichtstrahlen abschirmt (F i g. 3 e).

4. Projektions-Farbfernsehempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen Satz Stäbe (M') das darunter das Rechteck (E₁) der von dem unter der Steuerwirkung der Welle veränderlicher Periodizität hin und her schwingenden Kathodenstrahl abgetasteten Flüssigkeitsschicht (P₁) belichtende weiße Licht tritt und die eine Wechselfolge von lichtundurchlässigen und lichtdurchlässigen Teilen bildende Maske (M) oberhalb der Flüssigkeitsschicht (P₁) derart angeordnet ist, daß ihre lichtundurchlässigen Teile (m) genau über den zwischen den Stäben verbleibende., lichtdurchlässigen Schlitzen liegen (F i g. 3 f).

5. Projektions-Farbfernsehempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Welle mit veränderlicher Periodizität erzeugende Schaltung aus einem eine Sinuswelle liefernden Oszillator (O₁) und aus einem auf dessen Parallelresonanzkreis wirkenden Frequenzmodulator (rndj) telegraphischer Art sowie aus einem dreistufigen Spannungsgenerator (GR, CD, MV, MV, MX, AM) besteht, welcher den Frequenzmodulator (JtId₁) steuert und durch die empfangenen Zeilensynchronisierungsimpulse (i,) synchronisiert ist (F i g. 1 a).

6. Projektions-Farbfernsehempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung zur Erzeugung der Welle mit veränderlicher Periodizität durch einen ersten, eine Sinuswelle erzeugenden Oszillator (O₁') und durch einen auf dessen Parallelresonanzkreis wirkenden und mittels der empfangenen Zeilensynchronisierungsimpulse synchronisierten Frequenzmodulator telegraphischer Art (md) sowie durch einen zweiten, eine andere Sinuswelle erzeugenden Oszillator (O₁) und durch einen elektronischen, mittels der empfangenen Bildrastersynchronisierungszeichen synchronisierten, den zweiten Oszillator an Stelle des ersten Oszillators bei jedem zweiten Bildraster zur Wirkung bringenden Schalter (base) gebildet ist (F i g. 2e).

7. Projektions-Farbfernsehempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Welle mit veränderlicher Periodizität liefernde Schaltung drei Oszillatoren (G₆, G_m G₁.) zur Erzeugung von drei Sinuswellen von festgelegten Frequenzen (f_b, f_v, f_r) und drei aus mit ihren Steuergittern (g_b, g_v, g_r) durch diese Oszillatoren gespeisten Tetroden bestehende Stromtore (a_b, a_v, a_r) sowie einen nacheinander die Stromtore durch Einwirkung auf die Schirmgitter öffnenden Elektronenschalter (com) und eine durch die empfangenen Zeilensynchronisierungsimpulse synchronisierte, eine dreistufige Spannung für die Steuerung des Elektronenschalters (com) erzeugende Schaltung (D, Td, M, l_b) umfaßt (F i g. 2f).

8. Projektions-Farbfernsehempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator für die Welle mit veränderlicher Periodizität aus drei, je eine Sinuswelle mit festgelegter Frequenz (f_b, f_v, f_r) erzeugenden Oszillatoren (G_b, G_v, G_r) und aus diesen zugeordneten Stromtoren (a_b, a_v, a_r) und elektronischen Mischern (Hi₁, Tn₂, m₃) sowie aus zwei auf die Schirmgitter der Stromtore

wirkenden, durch die empfangenen Zeilen- bzw. Bildrastersynchronisierungsimpulse (t_b t_t) synchronisierten Multivibratoren (mvl, mm) besteht (F i g. 2g).

9. Projektions-Farbfernsehempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kathodenstrahlröhren zu einer einzigen Kathodenstrahlröhre (TC) vereinigt sind, die eine umlaufende, lichtdurchlässige Platte (PL) mit einer öligen Flüssigkeitsschicht und mit zwei auf dieser synchron von zwei Kathodenstrahlen abgetasteten, einander gleichen Rechtecken (E₁, E₂) und einen unter der lichtdurchlässigen Platte (PL) angeordneten, die ölige Flüssigkeit enthaltenden Behälter (R) sowie eine in diesen eingebaute Kreiselpumpe (Pa), weiterhin zwei von ihr gespeiste, die Aufrechterhaltung einer gleichförmigen geringen Dicke für die wirksamen ölschichtteile mit den einander gleichen Rechtecken gewährleistende Glättleisten (b_al, b_a2) und zwei diese ölschichtteile vor jeder Störung durch die gegensinnig zur Plattendrehung zugeführte ölige Flüssigkeit bewahrende Schutzleisten (b_el, b_pl, b_e2, b_p2) sowie ferner einen diese auf niederer Temperatur zwecks Kühlung der bereits elektronisch bombardierten und dadurch erwärmten Flüssigkeit haltende Wärmeableiter umfaßt (F i g. 1 c, 1 d).

10. Projektions-Farbfernsehempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Fokussierung der Kathodenstrahlen der auf dem Projektionsschirm die abgetastet gesendeten Szenenbilder wiedergebenden Röhren auf deren öligen Flüssigkeitsschichten ein als magnetische Linse auf die Elektroden wirkendes Solenoid (s/i) und eine Kathodenstrahlröhre (TF) mit einer geraden, senkrechten Kathode (K), einem Wehneltzylinder (W), ^emer geschlitzten Elektrode (SE), einer auf diese folgenden Sammelelektrode (CE) und mit einem Paar von waagerecht ablenkenden, durch den Kippschwingungsoszillator (O_h) für die Konstanthaltung der Geschwindigkeit der Schichtabtastung erregten Platten (P) sowie ferner ein durch die Ausgangsspannung der Kathodenstrahlröhre (TF) für die Speisung der Windungen des Solenoides (Sf₁) erregter Verstärker (A) und die Zuführung der empfangenen Zeilensynchronisierungsimpulse (i,) an die Kathode (K) und den Wehneltzylinder (W) der Kathodenstrahlröhre (TF) vorgesehen sind (F i g. 3 c).

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 813 146;
»Radio and Television News«, Mai 1954, S. 40 bis 42.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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