DE1462560C3 - Anordnung zur Wiedergabe von Fernsehsignalen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Wiedergabe von Fernsehsignalen mit einem Wiedergabepaneel oder einer Aufzeichnungseinrichtung, bei der die Signale den Elektroden des Paneels oder der Aufzeichnungseinrichtung über einen umlaufenden Schalter nacheinander zugeführt werden.

Die Technik des Fernsehens läßt sich im wesentlichen in drei Abschnitte, nämlich in die Abschnitte für die Aufnahme, die Übertragung und die Wiedergabe unterteilen. Im Aufnahmeabschnitt werden die zu übertragenden Bilder zeilenweise abgetastet und in eine Vielzahl von punktförmigen Helligkeitswerten zerlegt, die in elektrische Signale umgewandelt werden. Die im Aufnahmeabschnitt entstandenen elektrischen Fernsehsignale werden im Übertragungsabschnitt durch Kabel oder eine Ausstrahlung über Sendeanlagen an die Empfangs- oder Wiedergabestation weitergeleitet. Im Wiedergabeabschnitt werden die in rascher zeitlicher Folge hintereinander ankommenden elektrischen Fernsehsignale wieder in Helligkeits- oder Farbwerte umgewandelt und wieder zu einem Bild zusammenge setzt.

Bei der Rückwandlung der in der Empfangsstation ankommenden elektrischen Fernsehsignaie muß dafür gesorgt werden, daß die einzelnen bestimmten Helligkeitswerten entsprechenden Fernsehsignale genau an die Stelle eines Bildschirmes gelangen, die der Stelle des Originalbildes entspricht. Zu diesem Zweck müssen die hintereinander ankommenden elektrischen Fernsehsignale in der richtigen Weise auf einen Bildschirm verteilt und zusammengesetzt werden. Das Verteilen, Zusammensetzen und Rückwandeln der elektrischen Fernsehsignale in sichtbare Helligkeits- oder Farbwerte muß mit einer sehr hohen Geschwindigkeit erfolgen, wenn das empfangene Bild eine hohe Qualität aufweisen soll.

Bei der Rückwandlung elektrischer Fernsehsignale können zwei nach unterschiedlichen Prinzipien arbeitende Rückwandlungsorgane verwendet werden. Das eine Rückwandlungsorgan ist eine Kathodenstrahlröhre, die den Elektronenstrahl mit dem aufmodulierten Fernsehsignal den Bildschirm zeilenweise abtastet. Das andere Rückwandlungsorgan ist ein mit einer elektrolumineszierenden Schicht versehenes Wiedergabepaneel, dem eine Verteilervorrichtung vorgeschaltet ist, welche die ankommenden elektrischen Fernsehsignale verteilt und dem Wiedergabepaneel an der richtigen Stelle zuführt.

Die Kathodenstrahlröhre liefert zwar Bilder von hoher Qualität bei einer hohen Wiedergabegeschwindigkeit, es ist aber sehr schwierig ihren Bildschirm zu vergrößern. Mit der Vergrößerung des Bildschirms wächst der technische Aufwand zur Ablenkung des Elektronenstrahls, wenn mit der Vergrößerung des Bildschirmes eine gleichzeitige Verlängerung der Kathodenstrahlröhre vermieden werden soll. Darüber hinaus ist eine Kathodenstrahlröhre sehr empfindlich gegen mechanische Beanspruchungen. Der größte Nachteil der Kathodenstrahlröhre besteht jedoch darin, daß die maximal erreichbare Bildschirmgröße so klein ist, daß die Kathodenstrahlröhre ausschließlich in Heimempfängern und nicht für großflächige Bildtafeln verwendet werden kann.

Die Wiedergabepaneele haben gegen die Kathodenstrahlröhre den großen Vorteil, daß ihr Bildschirm in jeder beliebigen Größe ausgeführt werden kann, ohne daß mit zunehmender Bildschirmgröße prinzipielle, technische Schwierigkeiten zu überwinden sind. Darüber hinaus hat ein Wiedergabepaneel eine sehr geringe Ausdehnung in der Tiefe, so daß das Wiedergabepaneel auf verhältnismäßig kleinem Raum untergebracht werden kann. Die den Wiedergabepaneelen vorgeschalteten, herkömmlichen Verteilervorrichtungen zur Verteilung der ankommenden elektrischen Fernsehsignale an die richtige Stelle des Wiedergabepaneels sind jedoch für die Wiedergabe von Bildern hoher Qualität ungeeignet, da die herkömmlichen Verteilervorrichtungen für eine Wiedergabe von Bildern hoher Qualität viel zu langsam arbeiten.

Es war daher die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe eine Anordnung der eingangs genannten Art zur Wiedergabe von Fernsehsignalen zu schaffen, womit auch die Verwendung von einfach und billig herzustellenden Wiedergabepaneelen für die Wiedergabe von Bildern hoher Qualität bei einer hohen Wiedergabegeschwindigkeit möglich wird.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht,

daß als Schalter ein mit dem Fernsehsignal modulierter Lichtstrahl dient, der durch einen umlaufenden Spiegel auf einen Kranz von lichtelektrischen Elementen gelenkt wird, an die ein Vielfachkabel angeschlossen ist.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung werden zunächst die elektrischen Signale in optische Signale umgewandelt, in optischem Zustand verteilt und wieder in elektrische Signale zurückgewandelt. Da die Verteilung der elektrischen Signale auf optischem Weg erfolgt, läßt sich die Verteilung äußerst einfach ohne großen technischen Aufwand und vor allem rasch durchführen. Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist es möglich geworden, auch die im Grunde problemlosen Wiedergabepaneele für die Wiedergabe von Bildern hoher Qualität zu verwenden.

Die erfindungsgemäße Anordnung zeichnet sich durch eine große Einfachheit, große Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer aus. Die erfindungsgemäße Anordnung erreicht die Wiedergabeeigenschaften der Kathodenstrahlröhre, ohne daß jedoch deren technischer Aufwand und in der Größe beschränkter Bildschirm übernommen wird. Während die herkömmlichen, bei Wiedergabepaneelen verwendeten Vorrichtungen zum Rückwandeln optischer Fernsehsignale in ein sichtbares Bild viel zu langsam arbeitende mechanische Anrufverteiler mit mechanischen Schaltern aufweisen, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung frei von derartigen mechanischen Elementen, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zur Wiedergabe von Bildern hoher Qualität in Verbindung mit Wiedergabepaneelen geeignet ist. Auf Grund der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es nun auch möglich geworden, die Kathodenstrahlröhren in den Heimempfärigern ohne Einbuße der Bildqualität durch Wiedergabepaneele zu ersetzen, wodurch die Herstellung von Heimempfängern wesentlich verbilligt wird. Auch die Lebensdauer der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist sehr groß, da die erfindungsgemäße Vorrichtung keine aufeinanderreibenden mechanischen Elemente aufweist.

Im nachstehenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand von Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,

F i g. 2 eine perspektivische Darstellung eines Teiles der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung und

F i g. 3 eine schematische Darstellung eines in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Wiedergabepaneels.

Es wird nun auf F i g. 1 Bezug genommen. Ein zylindrischer Träger 1 weist auf seinem Außenumfang eine Vielzahl von gegeneinander isolierten lichtelektrischen Elementen 2 mit einem hohen Dunkelwiderstand auf. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der zylindrische Träger 1 gegen sichtbares Licht durchlässig. Der zylindrische Träger 1 kann jedoch auch gegen Infrarotstrahlen, Ultraviolettstrahlen, Röntgenstrahlen oder andere Strahlen durchlässig sein. Die lichtelektrischen Elemente 2 sind an ihren beiden Enden mit Elektroden 3 und 4 verbunden. Die Elektroden 3 sind gegeneinander isoliert, während die Elektrode 4 in Form einer die lichtelektrischen Elemente 2 verbindenden Sammelschiene ausgebildet ist. Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Elektrode 4 aus einem den zylindrischen Träger 1 umgebenden Band, von welchem die einen hohen Dunkelwiderstand aufweisenden lichtelektrischen Elemente 2 wie die Zinken eines Kammes abstehen. Die Elektroden 3 sind an dem der Elektrode 4 gegenüberliegenden Ende der lichtelektrischen Elemente 2 angeordnet. Die als Sammelschiene gebildete Elektrode 4 ist mit einem Leitungsdraht 5 verbunden, über weichen ein elektrisches Potential an die Elektrode 4 angelegt wird. Jede der Elektroden 3 ist mit einem eigenen Leitungsdraht verbunden. Die von den Elektroden 3 abgehenden Leitungsdrähte sind zu einem Drahtbündel 6 zusammengefaßt.

Ein nicht dargestellter optischer Modulator wandelt die von einem Sender ankommenden Fernsehsignale in optische Signale, d. h. in einen Lichtstrahl 7 um, dessen Intensität entsprechend den elektrischen Fernsehsignalen moduliert ist. Der Lichtstrahl 7 wird vom optischen Modulator auf einen sich drehenden Reflexionsspiegel 8 projiziert, so daß der vom Spiegel 8 reflektierte Lichtstrahl 9 nacheinander auf die einen hohen Dunkelwiderstand aufweisenden lichtelektrischen Elemente 2 am zylindrischen Träger 1 auftrifft. Der Reflexionsspiegel 8 ist um 45 Grad gegen seine Drehachse geneigt und auf einer drehbaren Welle 10 befestigt. Wenn der vom Spiegel 8 reflektierte Lichtstrahl 9 nacheinander auf die lichtelektrischen Elemente 2 auftritt, ändert sich der Widerstand eines jeden lichtelektrischen Elementes 2 in Abhängigkeit von der Intensität des auftreffenden Lichtes. Wenn an die als Sammelschiene ausgebildete Elektrode 4 über den Leitungsdraht 5 eine hohe Spannung angelegt wird, ändern sich die durch die einzelnen lichtelektrischen Signale 2 zu den Einzelelektroden 3 fließenden Stromsignale in Abhängigkeit von der Intensität des auf den lichtelektrischen Elementen 2 auftreffenden, reflektierten Lichtstrahles 9. Die an den Einzelelektroden 3 ankommenden elektrischen Stromsignale werden durch die Leitungsdrähte 6 abgeführt. Der hohe Dunkelwiderstand der lichtelektrischen Elemente 2 bewirkt, daß der Stromdurchfluß durch die lichtelektrischen Elemente 2 unterbunden wird, wenn die lichtelektrischen Elemente 2 nicht bestrahlt werden.

Die Zahl der am Außenumfang des zylindrischen Trägers 1 angeordneten lichtelektrischen Elemente 2 beträgt ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Einzelheiten oder »Bildpunkte« in einer sendeseitig abgetasteten Zeile. Der Reflexionsspiegel wird dabei mit einer solchen Geschwindigkeit angetrieben, daß die Zeit für eine Umdrehung ein ganzzahliges Vielfaches der zum Abtasten einer Zeile erforderlichen Zeit ist. Wenn beispielsweise eine Zeile 500 Einzelheiten oder »Bildpunkte« enthält, beträgt die Anzahl der auf dem zylindrischen Träger 1 angeordneten lichtelektrischen Elemente 2 ein ganzzahliges Vielfaches von 500.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform wird ein zylindrischer Träger 1 zur Aufnahme der lichtelektrischen Elemente 2 verwendet. Es kann jedoch auch eine Scheibe verwendet werden, auf deren Außenumfang die lichtelektrischen Elemente angeordnet sind. Der in seiner Intensität modulierte Lichtstrahl liegt in diesem Fall in der Drehachse der Scheibe. Ob der die lichtelektrischen Elemente aufnehmende Träger lichtdurchlässig oder lichtundurchlässig ausgebildet wird, hängt von der Lage des Reflexionsspiegels ab, der je nach dem Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Licht auf die eine oder andere Seite der Scheibe oder des zylindrischen Trägers projizieren kann. In jedem Fall ist es erforderlich, daß der Träger ein hohes Isoliervermögen aufweist

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Anordnung der Elektroden 3, 4 und der lichtelektrischen Elemente 2 gehört zu den Vorrichtungen mit einem Oberflächen-

widerstand. Es ist jedoch auch möglich, daß eine Vorrichtung nach der Sandwich-Bauweise verwendet wird, bei welcher ein elektrisch leitender, als Elektrode 4 dienender, durchgehender Film auf einem Träger aufgebracht ist und auf dem durchgehenden Film voneinanderunabhängige lichtelektrische Elemente mit einem hohen Dunkelwiderstand angeordnet und auf den lichtelektrischen Elementen den in F i g. 2 gezeigten Elektroden 3 entsprechende Elektroden vorgesehen sind. Wenn eine Vorrichtung der Sandwich-Bauart verwendet wird, muß die auf der lichtaufnehmenden Seite angeordnete Elektrode aus einem Material bestehen, das etwas lichtdurchlässig ist. Die Elektroden werden durch eine Gasabscheidung eines Metalls im Vakuum oder durch das Auftragen eines elektrisch leitenden An-Strichs gebildet.

Es ist erforderlich, daß das lichtelektrische Element einen ausreichend hohen Widerstand aufweist, wenn es nicht bestrahlt wird. Die richtige Beziehung zwischen dem Widerstand in der Dunkelheit und dem Widerstand bei der Bestrahlung des lichtelektrischen Elementes mit einer sich ändernden Lichtintensität läßt sich ohne Schwierigkeiten durch den geometrischen Aufbau und die Eigenschaften eines lichtelektrischen Materials erreichen. Als lichtelektrisches Material kann beispielsweise Antimontrisulfid, Cadmiumsulfid, Bleisulfid oder amorphes Selen verwendet werden. Die lichtelektrischen Elemente und Elektroden sind mit einem elektrisch isolierenden Film zur Erzielung einer Feuchtigkeitsbeständigkeit und eines mechanischen Schutzes überzogen. Der Lichtstrahl, dessen Intensität in Abhängigkeit von den elektrischen Signalen moduliert wird, kommt von einem herkömmlichen optischen Modulator.

Die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verteilten, elektrischen Signale werden einer Wiedergabevorrichtung oder Bildaufzeichnungsvorrichlung zugeführt, wie dies in Fig.3 dargestellt ist. Die elektrischen Signale werden beispielsweise der X-Achse und K-Achse eines eine elektrolumineszierende Schicht aufweisenden Körpers mit einer Matrix-Schaltung mit Hilfe zweier erfindungsgemäßer Vorrichtungen zugeführt, so daß Fernsehbilder entstehen. In einigen Fällen werden die elektrischen Signale mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung eng nebeneinander angeordneten Stiften 13 zugeführt, die gegeneinander elektrisch isoliert und in ein oder mehreren Reihen angeordnet sind. In diesen Fällen entstehen in Abhängigkeit von den elektrischen Signalen Bilder auf einem Aufzeichnungspapier 14, das an den eng nebeneinander angeordneten Stiften 13 vorbeiläuft und die Stifte 13 berührt oder von den Stiften einen geringen Abstand hat. Das Aufzeichnungspapier ist ein sich unter der Einwirkung des elektrischen Stromes verfärbendes Papier, wie beispielsweise ein sich elektrochemisch verfärbendes Kohlepapier, ein elektrisch empfindliches Aufzeichnungspapier und ein isolierendes Aufzeichnungspapier, das sichtbare Bilder durch das Aufbringen elektrischer Ladungen auf das Aufzeichnungspapier oder durch das Entfernen elektrischer Ladungen vom Aufzeichnungspapier in Abhängigkeit von den elektrischen Signalen aufzeichnen kann und mit Hilfe eines elektrostatischen Toners entwickelbar ist. Bei der Aufzeichnung muß eine an der Vorder- oder Rückseite des Aufzeichnungspapiers 14 angeordnete Elektrode 15 mit einer Hochspannungsquelle verbunden sein, die dem in F i g. 1 dargestellten Leitungsdraht 5 Spannung zuführt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   ί. Anordnung zur Wiedergabe von Fernsehsignalen mit einem Wiedergabepanee! oder einer Aufzeichnungseinrichtung, bei der die Signale den Elektroden des Paneels oder der Aufzeichnungseinrichtung über einen umlaufenden Schalter nacheinander zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaher ein mit dem Fernsehsignal modulierter Lichtstrahl (7) dient, der durch einen umlaufenden Spiegel (8) auf einen Kranz von lichtelektrischen Elementen (2) gelenkt wird, an die ein Vielfachkabel (6) angeschlossen ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtelektrischen Elemente (2) auf einem den Spiegel (8) umgebenden Zylinder (i) angeordnet sind.
3. 3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtelektrischen Elemente (2) auf einer Seite mit einer als Sammelschiene dienenden Elektrode (4) untereinander verbunden sind und auf ihrer anderen Seite an gegeneinander isolierte Einzelelektroden (3) angeschlossen sind.
4. 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der um den Spiegel (8) angeordneten lichtelektrischen Elemente (2) der Anzahl oder einem ganzzahligen Vielfachen der Anzahl der Bildpunkte einer Zeile entspricht.
5. 5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (8) eine Umiaufzeit hat, die der Abiastzeit oder einem ganzzahligen Vielfachen der Abiastzeit einer Bildzeile entspricht.
6. 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtelektrischen Elemente (2) und die Elektroden (3, 4) mit einer elektrisch isolierenden Überzugsschicht (11) überzogen sind.
7. 7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtelektrischen Elemente (2) aus Antimontrisulfid, Cadmiumsulfid, Bleisulfid oder amorphem Selen bestehen.