DE1437721B2 - Farbfernsehempfaenger nach dem landschen zweifarbensystem - Google Patents
Farbfernsehempfaenger nach dem landschen zweifarbensystemInfo
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/64—Circuits for processing colour signals
- H04N9/66—Circuits for processing colour signals for synchronous demodulators
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Description
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Die Erfindung betrifft einen Farbfernsehempfänger NTSC-Farbsignal abgetrennt wurde, um zwei Farbnach
dem Landschen Zweifarbensystem mit einer signale zu erlangen, die den Farben Rot und Grün
Bildwiedergaberöhre, deren Bildschirm im wesent- entsprechen. Demgemäß konnte der bekannte Farblichen
rotes und weißes Licht emittierende Phosphore fernsehempfänger keine Anregung zur Lösung des
aufweist. 5 der Erfindung zugrunde liegenden Problems liefern.
Das Landsche Zweifarbensystem hat gegenüber Der erfindungsgemäße Farbfernsehempfänger, mit
den herkömmlichen Dreifarbensystemen den Vorteil, welchem eine Demodulation nur längs einer einzi-
daß nur zwei an Stelle von drei Farbsignalen übertra- gen Achse durchgeführt wird, nützt die relative
gen werden müssen. Andererseits zeichnet sich das Unempfindlichkeit des Landschen Zweifarbensystems
Landsche Zweifarbensystem gegenüber den her- io gegenüber Phasenfehlern aus, wodurch die Möglich-
kömmlichen Zweifarbensystemen, deren Anwendung keit geschaffen wird, bei außerordentlich einfachem
für Fernsehübertragungszwecke auch bereits versucht Aufbau des Gerätes eine bemerkenswert gute Farb-
worden ist, durch eine qualitativ wesentlich verbes- wiedergabe zu erhalten,
serte Farbwiedergabe aus. Eine weitere Vereinfachung des Aufbaus des
Eine universelle Verwendbarkeit dieses Land- 15 Farbfernsehempfängers ergibt sich, wenn gemäß
sehen Zweifarbensystems für Fernsehzwecke setzt einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Bildvoraus,
daß bestehende Systeme senderseitig bzw. wiedergaberöhre ein Einstrahlsystem aufweist, woempf
ängerseitig mit verwandt werden können bzw. bei in an sich bekannter Weise die beiden Farbsignale
nur einer geringen Abwandlung bedürfen. Nach dem abwechselnd angeschaltet werden.
Landschen Zweifarbensystem arbeitende Fernseh- 20 Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der übertragungsverfahren, bei denen sowohl senderseitig Erfindung in Verbindung mit dem Stand der Technik als auch empfängerseitig von den herkömmlichen an Hand der Zeichnung erläutert:
Anlagen abweichende Apparate benutzt werden, wur- Die F i g. 1 bis 3 repräsentieren dabei einen Stand den bisher nur für Spezialzwecke angewandt. Um der Technik, während die F i g. 4, 4 a und 5 Auseine Anwendung dieses Farbsystems in größerem 25 führungsbeispiele der Erfindung kennzeichnen. Im Umfange möglich und das Zweifarbensystem mit den einzelnen zeigt
Landschen Zweifarbensystem arbeitende Fernseh- 20 Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der übertragungsverfahren, bei denen sowohl senderseitig Erfindung in Verbindung mit dem Stand der Technik als auch empfängerseitig von den herkömmlichen an Hand der Zeichnung erläutert:
Anlagen abweichende Apparate benutzt werden, wur- Die F i g. 1 bis 3 repräsentieren dabei einen Stand den bisher nur für Spezialzwecke angewandt. Um der Technik, während die F i g. 4, 4 a und 5 Auseine Anwendung dieses Farbsystems in größerem 25 führungsbeispiele der Erfindung kennzeichnen. Im Umfange möglich und das Zweifarbensystem mit den einzelnen zeigt
herkömmlichen Systemen kompatibel zu machen, ist F i g. 1 ein Blockschaltbild eines nach dem NTSC-
bereits vorgeschlagen worden, in einem Sender, der System arbeitenden Farbfernsehsenders,
nach dem Landschen Rot-Weiß-Verfahren arbeitet, Fig. 2a und 2b Phasendiagramme,
das erzeugte Farbvideosignal so auszubilden, daß es 3o F i g. 3 Matrixanordnungen,
nicht nur für einen Zweifarben-Rot-Weiß-Empfänger F i g. 4 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäß
verarbeitbar ist, sondern auch für einen herkömm- ausgebildeten Fernsehempfängers,
liehen NTSC-Farbfernsehempfanger und einen her- Fig. 4a die Dekodierstufe der Schaltung nach
kömmlichen Schwarz-Weiß-Empfänger. F ig. 4,
Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber 35 Fig. 5 ein Synchronisationsdiagramm,
die Aufgabe zugrunde, einen Farbfernsehempfänger In F i g. 1 ist mit dem Bezugszeichen 10 ein ent-
zu schaffen, der ein NTSC-Farbfernsehsignal ver- sprechend den technischen Normen der FCC (Fede-
arbeiten kann und eine farbige Wiedergabe ermög- ral Communications Commission) ausgebildeter
licht, in seinem Aufbau jedoch fast so einfach wie Farbfernsehsender bezeichnet. Dieser ist nicht
ein Schwarz-Weiß-Empfänger ist. 40 Gegenstand der Erfindung. Der Sender 10 umfaßt
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch eine Aufnahmekamera 11, eine Einrichtung 12 zur
gelöst, daß zum Zwecke der Verarbeitung eines Gammakorrektur, einen Farbcoder 13 und einen
Farbf ernsehsignals der NTSC-Art ein Farbmodulator Funksender 14.
vorhanden ist, der das Signal längs einer einzigen Die Kamerall enthält ein optisches Lichtzer-Demodulationsachse
demoduliert, und daß in an 45 legungssystem 15, das dazu dient, einen roten Farbsich
bekannter Weise eine Matrixstufe dem De- auszug der zu sendenden Szene der empfindlichen
modulator nachgeschaltet ist, in der gleichzeitig die Fläche einer Bildauf nahmeröhre 16 (rot) darzubieten,
roten und grünen Farbwertsignale oder Farbdiffe- während einer Bildaufnahmeröhre 17 (grün) ein
renzsignale gebildet werden. grüner Farbauszug und einer Aufnahmeröhre 18
Es ist zwar bei einem nach einem herkömmlichen 50 (blau) ein blauer Farbauszug dargeboten wird. Die
Zweifarbensystem arbeitenden Empfänger bekannt, den Röhren 16, 17 und 18 zugeführten Ablenkdas
Farbsignal in Phasenbeziehung zu dem Synchro- impulse bewirken auf bekannte Weise, daß der zunisatiönssignal
durch einen einzigen synchronen gehörige Abtaststrahl synchron- nach -dem einem
Demodulator zu demodulieren. Der bekannte Emp- ungeradzahligen Raster entsprechenden Abtastfänger
arbeitet jedoch auf der Basis des Punktfolge- 55 programm abgelenkt wird; die hierbei von den drei
Verfahrens, wobei das Standard-NTSC-Signal abge- Röhren abgegebenen Ausgangssignale werden der
ändert wird, indem das Helligkeitssignal Y in ein Einrichtung 12 zugeführt, mittels der eine Gamma-Punktfolgehelligkeitssignal
M umgewandelt wird. korrekter, die Öffnungsregelung, die Schattierungs-Außerdem
wird das nicht demodulierte NTSC-Zwi- korrektur und die Einführung des Austastpegels
schenträgersignal, das die Farbinformation trägt, 60 bewirkt werden. Somit erscheinen am Ausgang der
entweder mit einem Grundsignal oder einem Signal Einrichtung 12 drei Farbwertsignale, die in Fig. 1
der dritten Harmonischen überlagert und der Bild- mit R, G und B bezeichnet sind. Das der Rotröhre
zugeführt. Im bekannten Falle wird demgemäß aufnahmeröhre 16 zugeordnete Farbwertsignal R ereine
synchrone Demodulierung des Zwischenträger- zeugt ein dem Rotinhalt der abgetasteten Bildfarbtonsignals
längs einer vorbestimmten Phasen- 65 elemente proportionales Signal, das als Rotsignal
achse bewirkt, um ein demoduliertes Farbtonsignal bezeichnet wird. Das Farbwertsignal G der Grünzu
erhalten, das mit einem Helligkeitssignal matriziert aufnahmeröhre 17 erzeugt ein dem Grüngehalt der
ist, welches vorher aus dem zusammengesetzten abgetasteten Bildelelemente proportionales, als Grün-
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signal bezeichnetes Signal; das Farbwertsignal ß der muß, da der erste Quadrant des Farbphasendia-Blauaufnahmeröhre
18 wird entsprechend als Blau- gramms die Farben bestimmt, welche im Bereich
signal bezeichnet. Da die Abtastung der lichtemp- von Rot über Magenta bis Blau liegen. Der zweite
findlichen Flächen der Bildaufnahmeröhren synchron Quadrant bestimmt Farben im Bereich von Rot über
erfolgt, wobei sich die drei Röhren in Deckung 5 Orange bis Gelb; der dritte Quadrant bestimmt
befinden, um Raster von gleicher Größe, Form und Farben im Bereich von Gelblichgrün über Grün
Lage gegenüber der zu übertragenden Szene zu bis Bläulichgrün; der vierte Quadrant bestimmt die
liefern, wird das gleiche Bildelement jedes Färb- Farben im Bereich zwischen Cyan und Blau,
auszugs gleichzeitig abgetastet. Das Ergebnis der sychronen Demodulation des Nach der Gammakorrektur und anderen erf order- ίο in Fig. 2 a gezeigten kodierten Buntsignals längs liehen Korrekturen werden die Farbwertsignale R, G der drei repräsentativen Achsen ist in Fig. 2b dar- und B einem Farbcoder 13 zugeführt, um sie der gestellt. Die synchrone Demodulation liefert ein kompatiblen Übermittlung mit Hilfe des Vorhände- demoduliertes Signal, dessen Amplitude proportional nen Fernsehkanals von 6 MHz anzupassen. Der dem Produkt der Größe des kodierten Farbsignals Farbcoder erfüllt seine Aufgabe dadurch, daß er 15 und des Cosinus des Winkels zwischen diesem das /-Signal erzeugt, eine Modulation eines unter- Signal und dem Farbträger-Bezugsimpuls für den drückten Trägers herbeiführt, eine Quadraturmodu- Decoder ist. Mit anderen Worten, die synchrone tion bewirkt, eine Restseitenbandübertragung ver- Demodulation liefert die Projektion des kodierten anlaßt und die Bandbreite des Q-Signals begrenzt. Farbsignals auf die Achse, die mit der Phase des Alle Arbeitsvorgänge im Farbcoder sind von be- 20 Farbträger-Bezugsimpulses entspricht,
kannter Art. Eine Matrixschaltung 19 kombiniert Wenn die Demodulation längs der positiven die Farbwertsignale R, G und B linear, um die /?-Y-Achse erfolgt, kann man die in F i g. 3 a dar-Signale /„, und Qw sowie das Y-Signal zu gewinnen. gestellte Matrixanordnung anwenden. In diesem Fall Filter 20 und 21 begrenzen diese Signale auf 1,5MHz wird das Rotsignal am Decoder dadurch gewonnen, für / und auf 0,5 MHz für Q; die Verzögerungs- 25 daß das Helligkeitssignal zum l,14fachen des demoleitungen 22 und 23 in den Kanälen für die breiteren dulierten Signals addiert wird. Diese Summe ist das Bänder gleichen die Durchlaufzeit für alle Signal- unverfälschte Rotsignal und entspricht dem Rotkomponenten aus. Der Farbträger von 3,58 MHz ausgangssignal, das der Rotbildaufnahmeröhre 16 wird um 57° verzögert und in zwei Komponenten zugeordnet ist. Das Grünsignal am Decoder wird zerlegt, von denen die eine bei 24 mit dem /-Signal 3° dadurch gewonnen, daß man das 0,49fache des moduliert wird, während die andere um weitere 90° demodulierten Signals vom Helligkeitssignal abzieht, verzögert und bei 25 mit dem ß-Signal moduliert wird. wobei das Grünsignal einen Teil des Blausignals Die Modulatoren 24 und 25 arbeiten als Gegentakt- enthält.
auszugs gleichzeitig abgetastet. Das Ergebnis der sychronen Demodulation des Nach der Gammakorrektur und anderen erf order- ίο in Fig. 2 a gezeigten kodierten Buntsignals längs liehen Korrekturen werden die Farbwertsignale R, G der drei repräsentativen Achsen ist in Fig. 2b dar- und B einem Farbcoder 13 zugeführt, um sie der gestellt. Die synchrone Demodulation liefert ein kompatiblen Übermittlung mit Hilfe des Vorhände- demoduliertes Signal, dessen Amplitude proportional nen Fernsehkanals von 6 MHz anzupassen. Der dem Produkt der Größe des kodierten Farbsignals Farbcoder erfüllt seine Aufgabe dadurch, daß er 15 und des Cosinus des Winkels zwischen diesem das /-Signal erzeugt, eine Modulation eines unter- Signal und dem Farbträger-Bezugsimpuls für den drückten Trägers herbeiführt, eine Quadraturmodu- Decoder ist. Mit anderen Worten, die synchrone tion bewirkt, eine Restseitenbandübertragung ver- Demodulation liefert die Projektion des kodierten anlaßt und die Bandbreite des Q-Signals begrenzt. Farbsignals auf die Achse, die mit der Phase des Alle Arbeitsvorgänge im Farbcoder sind von be- 20 Farbträger-Bezugsimpulses entspricht,
kannter Art. Eine Matrixschaltung 19 kombiniert Wenn die Demodulation längs der positiven die Farbwertsignale R, G und B linear, um die /?-Y-Achse erfolgt, kann man die in F i g. 3 a dar-Signale /„, und Qw sowie das Y-Signal zu gewinnen. gestellte Matrixanordnung anwenden. In diesem Fall Filter 20 und 21 begrenzen diese Signale auf 1,5MHz wird das Rotsignal am Decoder dadurch gewonnen, für / und auf 0,5 MHz für Q; die Verzögerungs- 25 daß das Helligkeitssignal zum l,14fachen des demoleitungen 22 und 23 in den Kanälen für die breiteren dulierten Signals addiert wird. Diese Summe ist das Bänder gleichen die Durchlaufzeit für alle Signal- unverfälschte Rotsignal und entspricht dem Rotkomponenten aus. Der Farbträger von 3,58 MHz ausgangssignal, das der Rotbildaufnahmeröhre 16 wird um 57° verzögert und in zwei Komponenten zugeordnet ist. Das Grünsignal am Decoder wird zerlegt, von denen die eine bei 24 mit dem /-Signal 3° dadurch gewonnen, daß man das 0,49fache des moduliert wird, während die andere um weitere 90° demodulierten Signals vom Helligkeitssignal abzieht, verzögert und bei 25 mit dem ß-Signal moduliert wird. wobei das Grünsignal einen Teil des Blausignals Die Modulatoren 24 und 25 arbeiten als Gegentakt- enthält.
modulatoren, um nur die Seitenbandfrequenzkompo- F i g. 3 b zeigt eine von zahlreichen Matrixanordnenten
zu erzeugen. Schließlich werden das Hellig- 35 nungen, die es ermöglichen, zwei Signale zu gekeitssignal
Y, die Seitenbandausgangssignale der winnen, die getrennt in einer funktionellen Beziehung
Modulatoren 24 und 25, die Synchronisiersignale und im wesentlichen zum Rotgehalt und zum Grüngehalt
das Farbsynchronsignal sämtlich in einer Additions- des Bildelements stehen, wenn eine Demodulation
stufe 26 summiert, deren Ausgangssignal als das zu- längs der positiven Rot-Cyan-Achse angewendet
sammengesetzte Videosignal bezeichnet wird und die 40 wird. Man könnte zahlreiche weitere Matrixanordgesamte
Videospannung darstellt, welche dem Bild- nungen benutzen, von denen jede einen etwas
träger auf moduliert wird, um das weiter oben im anderen Anteil äußerer Primärf arbensignale in
einzelnen beschriebene kompatible Farbfernsehsignal jedem der beiden Decodersignale liefert. Beispielsr
zu erzeugen. weise ist eine andere Matrixanordnung für das Rot-■ Wie schon erwähnt, umfaßt das dem Haupt- 45 signal am Decoder wie folgt bestimmt:
bildträger auf modulierte zusammengesetzte Video- ■■·"·■; .·■·.· .-■:; signal (ohne die Synchronisierinformationen) das er — Y + 0,55 e103i5o = 0,65 R + 0,35 G. ä .5 :Y-Signal und das Farbsignal, welch letzteres die - ;υ Form eines Farbträgers von 3,59MHz hat, dessen Diese Matrixanordnung würde ein Signal liefern, Phase dann, wenn ein bestimmtes Bildelement ab- 5° das in Beziehung zum Gelblichrotgehalt des Bildgetastet wird, durch die Hauptwellenlänge des ab- elements steht. :, . ■; getasteten Bildelements bestimmt wird, während F i g. 3 c zeigt eine Matrixanordnung, die benutzt seine Amplitude durch die Sättigung der Farbe werden könnte, wenn die Demodulation längs der bestimmt wird. Ein Phasendiagramm für das kodierte positiven G-Y-Achse erfolgen würde. In diesem Farbsignal ist in Fig. 2a wiedergegeben, auf die 55 Fall ist das Grünsignal am Decoder unverfälscht, sich die folgende Beschreibung bezieht. Die Färb- doch enthält das Rotsignal am Decoder, das sich trägerkomponente, der das /-Signal aufmoduliert zwar im wesentlichen nach dem Rotgehalt des Bildwird, eilt dem Farbträger bzw. dem Farbsynchron- elements richtet, zusätzlich einen Teil des Signals signal um 57° nach, und die Farbträgerkomponente, der Blauaufnahmeröhre. ■ i ; : :; der das ß-Signal aufmoduliert wird, eilt dem Färb- 6o Die Einzeldarstellungen der Fig. 3 wurden zuträger um 147° nach. Fig. 2a zeigt die augenblick- sammengestellt, um die Darstellung der Matrixlichen /- und ß-Vektoren, die sich bei der Abtastung Schaltungsoperationen zu vereinfachen, die durch die eines Bildelements ergeben, das eine bestimmte will- Erfindung verfügbar sind. Diese Funktionen werden kürliche Kombination der drei Primärfarben auf- z.B. in Fig.3a durch den Y-Eingang und den weist. Der augenblickliche £C-Vektor in Fig. 2a, 6S epoo-Eingang auf der linken Seite repräsentiert. Die der sich aus der Vektoraddition der /- und ß-Vek- Matrix bewertet diese Eingangsgrößen dadurch,; daß toren ergibt, zeigt an, daß das diesem Ε,,-Vektor ent- sie mit den Faktoren multipliziert werden, die horisprechende abgetastete Bildelement bläulichrot sein zontal in dem Blockschaltbild dargestellt sind. Die
bildträger auf modulierte zusammengesetzte Video- ■■·"·■; .·■·.· .-■:; signal (ohne die Synchronisierinformationen) das er — Y + 0,55 e103i5o = 0,65 R + 0,35 G. ä .5 :Y-Signal und das Farbsignal, welch letzteres die - ;υ Form eines Farbträgers von 3,59MHz hat, dessen Diese Matrixanordnung würde ein Signal liefern, Phase dann, wenn ein bestimmtes Bildelement ab- 5° das in Beziehung zum Gelblichrotgehalt des Bildgetastet wird, durch die Hauptwellenlänge des ab- elements steht. :, . ■; getasteten Bildelements bestimmt wird, während F i g. 3 c zeigt eine Matrixanordnung, die benutzt seine Amplitude durch die Sättigung der Farbe werden könnte, wenn die Demodulation längs der bestimmt wird. Ein Phasendiagramm für das kodierte positiven G-Y-Achse erfolgen würde. In diesem Farbsignal ist in Fig. 2a wiedergegeben, auf die 55 Fall ist das Grünsignal am Decoder unverfälscht, sich die folgende Beschreibung bezieht. Die Färb- doch enthält das Rotsignal am Decoder, das sich trägerkomponente, der das /-Signal aufmoduliert zwar im wesentlichen nach dem Rotgehalt des Bildwird, eilt dem Farbträger bzw. dem Farbsynchron- elements richtet, zusätzlich einen Teil des Signals signal um 57° nach, und die Farbträgerkomponente, der Blauaufnahmeröhre. ■ i ; : :; der das ß-Signal aufmoduliert wird, eilt dem Färb- 6o Die Einzeldarstellungen der Fig. 3 wurden zuträger um 147° nach. Fig. 2a zeigt die augenblick- sammengestellt, um die Darstellung der Matrixlichen /- und ß-Vektoren, die sich bei der Abtastung Schaltungsoperationen zu vereinfachen, die durch die eines Bildelements ergeben, das eine bestimmte will- Erfindung verfügbar sind. Diese Funktionen werden kürliche Kombination der drei Primärfarben auf- z.B. in Fig.3a durch den Y-Eingang und den weist. Der augenblickliche £C-Vektor in Fig. 2a, 6S epoo-Eingang auf der linken Seite repräsentiert. Die der sich aus der Vektoraddition der /- und ß-Vek- Matrix bewertet diese Eingangsgrößen dadurch,; daß toren ergibt, zeigt an, daß das diesem Ε,,-Vektor ent- sie mit den Faktoren multipliziert werden, die horisprechende abgetastete Bildelement bläulichrot sein zontal in dem Blockschaltbild dargestellt sind. Die
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Produkte der horizontal abgenommenen Funktion der Sendeseite des Fernsehsystems am Sendereingang
werden vertikal summiert, und es ergibt sich dann vorhanden war. Die Synchronisationsinformationen
eine Zweikomponenten-Farbkombination, wie durch werden in der Trennstufe 40 von dem zusammendie
vertikalen Ausgangspfeile unter den Einzel- gesetzten Videosignal getrennt und den Waagerechtdarstellungen
angegeben, indem z. B. Y mit 1,0 5 und Senkrechtablenkungsgeneratoren zugeführt, die
multipliziert wird, um Y und esoo zu erhalten sägezahnförmige Stromimpulse erzeugen, welche den
Waagerecht- und Senkrechtablenkwindungen der
(dies ist äquivalent mit ^^ · 1,14 = R - Y), Ablenkspule 41 der Farbbildröhre zugeführt wer-
x u 114 den, um zu bewirken, daß der Elektronenstrahl dem
ίο herkömmlichen Raster entsprechend den Zeilen-
ergibt eine Summation er = R. sprung-Halbbildern folgt. Dem Waagerecht-Ablenk-
Eine Einrichtung, mittels deren das Verfahren generator ist eine Hochspannungsquelle 42 zugeordder
Gewinnung von im wesentlichen roten und im net, welche die Spannungen von 10 bzw. 2OkV
wesentlichen grünen Bildsignalen am Decoder mit liefert, welche nacheinander an den Überzug 35 anHilfe
einer einzigen synchronen Demodulation längs 15 gelegt werden müssen, und zwar mit Hilfe des
einer vorgewählten Achse mit nachfolgender Korn- elektronischen Schalters 43, dessen Tätigkeit mit der
bination mit dem Helligkeitssignal bei einer Färb- Abtastung jedes Teilbildes eines Bildes durch das
bildröhre mit nur einem Strahlsystem angewendet Ausgangssignal eines Rechteckwellengenerators 44
werden kann, das nach dem Rot-Weiß-Prinzip der synchronisiert wird. Der Generator 44 erzeugt eine
Farbanalyse arbeitet, ist in F i g. 4 dargestellt, auf 20 Rechteckwelle mit der Teilbildfrequenz, wobei eine
die im folgenden Bezug genommen wird. Die Bezugs- Synchronisation mit den der Senkrechtablenkschalzahl
30 bezeichnet insgesamt einen Empfänger, bei tung entnommenen Senkrechtablenkimpulsen bewirkt
dem eine derartige Einrichtung vorgesehen ist; die wird. Diese Anordnung führt dazu, daß die Span-Anordnung
umfaßt eine Zweifarbenbildröhre 31, nung am Überzug 35 während einer Teilbildeinen
Decoder 32 und eine Empfängerschaltung 33. 25 abtastung auf dem Wert von 10 kV verbleibt, wäh-Wie
im einzelnen in der französischen Patentschrift rend der Elektronenstrahl das Bildfeld überstreicht,
.1404 064 beschrieben, umfaßt die Farbbildröhre 31 so daß ein rotes Feld erzeugt wird, während die
an einem Ende einen Bildschirm 34 mit einem Über- erwähnte Spannung auf einem Wert von 20 kV gezug
35, der eine · Auffangelektrode für einen Elek- halten wird, während die nächste Teilbildabtastung
tronenstrahl bildet, welcher von einer einzigen 30 erfolgt, um ein mit dem roten Feld überlagertes
Elektronenschleuder 36 am anderen Ende des Kine- weißes Feld zu erzeugen.
skops erzeugt wird. Der Überzug 35 kann durch Die Modulation der Bildschirmspannung mit der
zwei übereinanderliegende kornförmige kathodo- Bildwechselfrequenz führt normalerweise dazu, daß
lumineszente Schichten gebildet werden, die Rotlicht das rote Feld größer ist als das weiße Feld, so daß
und Weiß-minus-Rot-Licht bzw. Cyanlicht aus- 35 sich die nacheinander erzeugten Teilbilder nicht
senden, wobei die das das rote Licht aussendende decken, wenn nicht eine Kompensation vorgesehen
Schicht der Elektronenschleuder näher liegt und wird. Zu diesem Zweck ist es üblich, ein für Elekgleiehmäßig
über den Bildschirm verteilt ist, jedoch tronen durchlässiges Geflecht 45 zwischen der Elekweriiger
als 100% des Bildschirms überdeckt. Außer- tronenschleuder 36 und dem Überzug 35 vorzusehen,
dem ist eine nichtleuchtende Sperrschicht vor- 40 das in einem möglichst kleinen Abstand von dem
gesehen, welche die beiden kathodolumineszenten Überzug angeordnet, gegenüber diesem jedoch elek-Schichten
voneinander trennt. Bei dieser Anordnung irisch isoliert ist. Nach einem älteren Vorschlag
genügt eine Beschleunigungsspannung von etwa kann der Deckungsfehler zwischen den beiden Teil-10
kV, um nur die rotes Licht aussendende Schicht bildern dadurch auf ein Minimum verringert werden,
zu erregen, wobei die Zwischenraumelektronen mit 45 daß man an das Geflecht oder Gitter 45 eine Spandieser
Energie, welche die Lücken zwischen den nung anlegt, die synchron mit der Bildschirm-Körnern
passieren, kurz vor der Minusrotschicht spannung moduliert ist,-jedoch eine Phasenverschiedurch
die Sperrschicht zurückgehalten werden; auf bung von 180° gegenüber der Bildschirmspannung
diese Weise wird rotes Licht auf dem Bildschirm aufweist. Genauer gesagt wird eine gute Deckung
erzeugt. Bei höheren Beschleunigungsspannungen 50 bei einer Farbbildröhre, bei welcher die Bildschirmdagegen
haben die die erwähnten Lücken passieren- spannung zwischen 10 und 2OkV moduliert wird,
den Elektronen eine ausreichende Energie, um die dann erzielt, wenn die am Gitter liegende Spannung
Sperrschicht zu durchdringen und in die Minus- um eine mittlere Spannung von 12,5 kV-moduliert
rotschicht zu gelangen, wobei sowohl die Rotlicht- wird, wobei die Signalspannung von Spitze zu Spitze
schicht als auch die Minusrotlichtschicht gleichzeitig 55 etwa 1600V beträgt. Diese gewünschte Spannung
erregt werden; bei etwa 20 kV werden beide Schich- kann der Spannungsquelle 42 entnommen und an
ten gleichzeitig erregt, so daß sie im wesentlichen das Gitter 45 mit Hilfe eines elektronischen Schalters
die gleiche Lichtmenge aussenden, wobei auf dem 46 angelegt werden, dessen Tätigkeit mit der Ab-Bildschirm
achromatisches Licht entsteht. Somit läßt tastung jedes Teilbildes durch das Ausgangssignal
sich die Rot-Weiß-Farbumschaltung dadurch er- 60 des Rechteckwellengenerators 44 synchronisiert wird,
zielen, daß man die Beschleunigungsspannung zwi- Die Reihenfolge und die Phasenbeziehungen zwischen
10 und 20 kV moduliert, sehen den Bildschirmspannungen und den Span-
• Während des Betriebs der beschriebenen Anord- nungen am Gitter 45 sind in Fig. 5 dargestellt, wo
nung wird ein über die Antenne 37 empfangenes auch gezeigt ist, daß die Wiedergabe der Szene in
Farbfernsehsignal durch den Kanalwähler 38 in eine 65 Farben ein Videosignal erfordert, das auf dem Grün-'Zwischenfrequenz
verwandelt und verstärkt und gehalt der zu übertragenden Szene basiert und dem
dann im Demodulator 39 demoduliert, um das zu- Strahlerzeugersystem während der Zeitintervalle zusammengesetzte
Videosignal zu erhalten, das auf geführt wird, während welcher die Bildschirmspan-
nung auf 20 kV gehalten wird; ferner muß das Videosignal auf dem Rotgehalt während derjenigen
Zeitintervalle basieren, während welcher die Bildschirmspannung auf 10 kV gehalten wird.
Der Decoder 32 hat die Aufgabe, Videosignale zu liefern die auf dem Rot- und Griingehalt der zu
übertragenden Szene basieren, und diese Signale nacheinander dem Strahlerzeugersystem der Farbbildröhre
mit der richtigen Synchronisation mit der Farbumschaltung zuzuführen. Während des Betriebs
wird das am Ausgang des Demodulators 39 erscheinende zusammengesetzte Videosignal im Verstärker
47 in der üblichen Weise verstärkt, wobei die Farbkomponente und die Helligkeitskomponente des
zusammengesetzten Videosignals voneinander getrennt werden. Die Helligkeitskomponente wird verzögert,
verstärkt und dann einer Matrixschaltung 48 zugeführt. Das Farbsignal wird mit Hilfe des Farbsignalverstärkers
49 verstärkt, der in einem typischen Fall ein Bandpaßfilter, eine Verstärkerröhre und ein
Sperrfilter für eine Frequenz von 4,5 MHz enthalten kann. Diese Teile sind insgesamt bei 49 schematisch
angedeutet. Das Farbsignal wird über eine Impulsabnahmeverbindung einem hier nicht gezeigten gesteuerten
Verstärker zugeführt, der unter dem steuernden Einfluß der Waagerechtrücklaufimpulse die
Bezugsimpulse der automatischen Phasenregelschaltung 50 zuführt. Hierbei handelt es sich um eine bekannte
Anordnung, die ein Fehlersignal liefert, um die Farbträgerphase des Decoders zu regeln; sie ist
nicht Gegenstand der Erfindung. Der Phasendetektor einer automatischen Phasenregelschleife bekannter
Art, die auch ein Filter, eine Reaktanzröhre und einen 3,58-MHz-Oszillator umfaßt, kann eine Fehlerspannung
erzeugen, die eine sinusförmige Funktion der Phasendifferenz zwischen dem Bezugsimpuls und
dem Ausgang des 3,58-MHz-OsziIlators darstellt. Immer dann, wenn diese Phasendifferenz gleich 90°
ist, ist somit die Fehlerspannung gleich Null. Aus diesem Grund kann die Phase des Ausgangssignals
des 3,58-MHz-Oszillators, das zur synchronen Demodulation
des Farbsignals dient, auf ±90° zur Phase des Bezugsimpulses gehalten werden. Aus noch
zu erläuternden Gründen beruht die erfindungsgemäße Anordnung auf einer Phase des 3,58-MHz-Oszillators,
die dem Bezugsimpuls um 90° nacheilt. Wie schon erwähnt, wird hierdurch das Ausgangssignal
des Oszillators auf die positive (R — Y)-Achse verlegt, und wenn die in F i g. 3 a gezeigte Matrix 48
benutzt würde, würde der Phasenschieber 51 den Farbträger für den Decoder um 0° verschieben, bevor
das Signal dem synchronen Demodulator 52 zugeführt wird. Wenn die Phase des Oszillators dem Bezugsimpuls um 90° voreilen würde, so würde eine Demodulation
längs der negativen (R- Y)-Achse stattfinden. In jedem Fall wird das dem Verstärker 49
entnommene Farbsignal auch dem Demodulator 52 zugeführt, und wenn der Aufbau der Matrix 48 der
Phase des Farbträgers für den Decoder entspricht, liefert die Matrix 48 zwei gleichzeitig auftretende
Signale er und eg, die dem Steuergitter der Elektronenschleuder
36 nacheinander durch den elektronischen Schalter 53 zugeführt werden, der synchron mit
der Umschaltung der Bildschirm- und Gitterspannungen unter dem Einfluß des Ausgangssignals des
Rechteckwellengenerators 44 arbeitet.
Um die Wirkungsweise des Empfängers nach F i g. 4 zusammenzufassen, sei bemerkt, daß der Demodulator
52 eine synchrone Demodulation des kodierten Farbsignals bewirkt, das dem Verstärker 49
entnommen wird, um ein demoduliertes Farbsignal zu erzeugen, dessen Farbgehalt durch die vorbestimmte
Phase des Farbträgers am Ausgang des Phasenschiebers 51 festgelegt ist. Die Matrix 48, deren
Aufbau sich nach dieser vorbestimmten Phase richtet, kombiniert das demodulierte Signal linear mit dem
Helligkeitssignal, um zwei gleichzeitig auftretende Videosignale zu erzeugen, von denen das eine als das
dekodierte Rotsignal er bezeichnet wird, das in einer
funktioneilen Beziehung im wesentlichen zum Rotgehalt des abgetasteten Bildelements steht, während
das andere Signal als das dekodierte Grünsignal eg
bezeichnet wird; letzteres steht in einer funktionellen Beziehung im wesentlichen zum Grüngehalt des Bildelements.
Der Videosignalschalter 53 führt das dekodierte Grünsignal dem Gitter der Elektronenschleuder
36 der Farbbildröhre zu, wenn der Bildschirmschalter 43 eine Spannung von 20 kV an den Bildschirm
anlegt, und während der Gitterschalter 46 dem Gitter eine Spannung von etwa 11,7 kV zuführt.
Dieser Zustand dauert während einer vollständigen Teilbildabtastung an, so daß ein achromatisches Teilbild
erzeugt wird, bei dem die Menge des achromatischen Lichtes durch das dekodierte Grünsignal bestimmt
wird. Am Ende dieses Teilbildes schaltet der Schalter 53 unter dem Einfluß des Rechteckwellengenerators
44 das dekodierte Rotsignal auf das Gitter des Strahlerzeugersystems 36, der Schalter 43 schaltet
die Bildschirmspannung auf 10 kV um, und der Schalter 46 legt eine Spannung von etwa 13,3 kV an
das Gitter 45 an. Auch dieser Zustand dauert während einer vollständigen Teilbildabtastung an, so daß
ein rotes Teilbild erzeugt wird, bei dem die Menge des roten Lichtes durch das dekodierte Rotsignal bestimmt
wird. Wenn zwischen dem Grünsignal und dem Rotsignal einerseits und dem im wesentlichen
grünen Gehalt bzw. dem im wesentlichen roten Gehalt der abgetasteten Bildelemente eine funktioneile
Beziehung besteht, erscheint die auf dem Bildschirm wiedergegebene Szene für einen Beobachter im
wesentlichen in voller Färbe.
Die Farbbildröhre selbst kann einen Teil des linearen
Kombinationsvorgangs durchführen. In diesem Fall handelt es sich bei den aufeinanderfolgenden Signalen,
die dem Steuergitter des Strahlensystems 36 zugeführt werden müssen, um die dekodierten Rotund
Grün-Farbdifferenzsignale, was in diesem Zusammenhang bedeutet, daß es sich um das dekodierte
Rotsignal abzüglich des Helligkeitssignals bzw. um das dekodierte Grünsignal abzüglich des Helligkeitssignals handelt. F i g. 4 a zeigt die hierbei erforderliche
Abänderung der Matrix 48 nach F i g. 4 sowie die erforderliche Änderung bezüglich des Anschlusses
der Ausgangsseite des Bildschalters 53 an das Strahlerzeugersystem 36. Wird angenommen, daß die Demodulation
bei 103,5° (positive Rotachse) erfolgt, so wird das Ausgangssignal des Demodulators 52 gleichzeitig
den Schaltungen 48' und 48" zugeführt. Jede dieser Schaltungen verarbeitet das demodulierte Signal
entsprechend der Matrix nach F i g. 3 b. Mit anderen Worten, das demodulierte Signal wird jeweils getrennt
in der Schaltung 48' mit —0,48 und in der Schaltung 48" mit 1,36 multipliziert. Das Ausgangssignal der
Schaltung 48 hat die Form
-0,48e103>5o,
109 536/146
d. h., es ist bei der Modulation bei 103,5° gleich eg— Y; das Ausgangssignal der Schaltung 48" hat die
Form
l,3O £i03i5o ,
d.h., es ist gleich eT—Y. Diese beiden Ausgangssignale
werden dem Bildschalter 53 zugeführt und von diesem abwechselnd an das Steuergitter des
Strahlerzeugersystems 36 gelegt. Die Kathode des Strahlerzeugersystems wird mit dem umgekehrten
Y-Signal gespeist, so daß die resultierende Gitter-Kathoden-Spannung
des Strahlerzeugersystems entweder dem dekodierten Grünsignal oder dem dekodierten
Rotsignal entpricht. Somit läßt sich bei der Benutzung der Farbbildröhre zum Durchführen eines
Teils des linearen Kombinationsvorgangs das gleiche Ergebnis erzielen, wie es erzielt wird, wenn man die
gesamte lineare Kombination ohne Zuhilfenahme der Farbbildröhre durchführt.
Claims (2)
1. Farbfernsehempfänger nach dem Landschen Zweifarbensystem mit einer Bildwiedergaberöhre,
deren Bildschirm im wesentlichen rotes und weißes Licht emittierende Phosphore aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Verarbeitung eines Farbfernsehsignals der NTSC-Art ein Farbdemodulator (52) vorhanden
ist, der das Signal längs einer einzigen Demodulationsachse demoduliert, und daß in an sich
bekannter Weise eine Matrixstufe (48 oder 48', 48") dem Demodulator nachgeschaltet ist, in der
gleichzeitig die roten und grünen Farbwertsignale oder Farbdifferenzsignale gebildet werden (Fig.4,
4 a).
2. Farbfernsehempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildwiedergaberöhre
ein Einstrahlsystem aufweist und daß in an sich bekannter Weise die beiden Farbsignale abwechselnd
angeschaltet werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
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Publications (2)
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CH (1) | CH446435A (de) |
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GB (1) | GB1099613A (de) |
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JP4573769B2 (ja) * | 2005-12-20 | 2010-11-04 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 画像処理回路および画像処理方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |