DE1512239A1 - Farbfernsehsystem - Google Patents

Description

DIPL-ING. CURT WALLACH 10 1

DIPL.-ING. GÜNTHER KOCH DR. TINO HAIBACH

β München 2,3·Februar 1967

UNSER ZEICHEN. 10 509 -

INTERNATIONAL POLAROID CORPORATION Jersey City, New Jersey, V.St.v.A.

Farbfernsehsystem

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen bezüglich der elektronischen Erzeugung von Darstellungen oder .wiedergaben in jrarbe, und sie oetriirt insbesondere einen iarbiernseherapiänger der .bauart, bei welcher verschiedene warben dadurch erzeugt werden, daß Elektronen auf verschiedene Geschwindigkeiten beschleunigt werden₀

£sel einem üarbiernsenempi'änger, bei dem verschiedene ^ rarben aurch die beschleunigung von Elektronen auf verschiedene trescnwindigkeiten erzeugt weraen, kann der ο chirm der J-'arbfiernsehbildröhre aus schichten aufgebaut sein, die aus licht aussendenden Materialien bestehen, wobei jedes dieser materialien eine andere .carbe erzeugt, wenn es durch auftreibende Elektronen angeregt v/ird_o Die Elektronen werden auf verschiedene Geschwindigkeiten beschleunigt, die so gewählt sind, daß die Elektronen wahlweise in die erwähnten üchichten eindringen und jeweils bis zu verscniedenen Licht aussendenden Schichten gelangen. Die Elektronen mit der niedrigsten geschwindigkeit dringen nur in

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die am weitesten innen liegende, der Kathode am nächsten benachbarte ochicnt ein, so daß nur die innerste Licht aussendende Schicht angeregt wird» Die sich am schnellsten bewegenden Elektronen gelangen bis zu der äußersten Schicht, so daß sämtliche Licht aussendenden Schichten angeregt werden. Wenn drei Licht aussendende Schichten vorhanden sind, werden einige der Elektronen auf eine solche lieschwindigkeit beschleunigt, daß sie die innerste schicht durchdringen und zu der mittleren Schicht gelangen, jedoch die mittlere Schient nient passieren, so daß eine Anregung nur bei der innersten und der mittleren Schicht erfolgt.

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Ein iarbiernsehempianger, der nach diesem Grundgedanken arbeitet, erweist sich als besonders geeignet, farbige Darstellungen mit Hilfe eines Verfahrens zu erzeugen, bei dem Vorteil aus aer Erscheinung gezogen wird, daß eine mehrfarbige Szene'auch dann wahrgenommen werden kann, wenn die Gegenstände innerhalb der Szene durch verschiedene Intensitätskombinationen von monochromatischem und aenromatischem Licht wiectergegeoen werden, beispielsweise kann eine mehrfarbige u-egenstände enthaltende Szene auch dann in voller .carbigkeit wahrgenommen werden, wenn die Gegenstände innerhalb der özene durch verschiedene Intensitätskombinationen von rotem und weißem Licht wiedergegeben werden. Diese Erscheinung ist in einer Arbeit mitndem iitel "The Retinex" von Edwxn n. jjana in der Zeitschrift "American Scientist", Juni 1964, S. 247 bis 264 beschrieben»

Bei jj'arbfernsehempfängern, die nach dem weiter oben erwähnten Grundgedanken arbeiten, und bei denen Vorteil aus dieser

Erscheinung der j'arbwahrnehmung gezogen wird, kann man Bild-Λ-' .:, ..·;_Λ:ίΟ 09814/ΟβΑΐ BAD ORIGINAL

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röhren mit zwei oder mehr Licht aussendenden Schichten verwenden. Ein solcher Empfänger, bei dem eine Bildröhre mit zwei Schichten verwendet wird, ist in dem U.S.A.-Patent 3 290 434 beschrieben. Ein System, das mit einer Bildröhre arbeitet, die drei licht aussendende Schichten aufweist, ist in dein Patent

(Patentanmeldung J 30 251 VIIIa/21a¹ vom 8. Harz 1966) beschriebene

Bei Farbfernsehempfängern, bei denen ein Elektronenstrahl in Leuchtstoffschichten eindringt, ergibt sich eine ή Schwierigkeit aus der Tatsache, daß die auf eine höhere Gresehwindigkeit beschleunigten Elektronen in einem gegebenen Ablenkfeld um einen geringeren Betrag abgelenkt werden als die auf eine niedrigere Geschwindigkeit beschleunigten Elektronen. Wenn man keine geeignete Kompensation vorsieht, ist daher das von den schnelleren Elektronen überstrichüro Bild:'e'.α kleiner als das von den langsameren Elektronen überstrichene Billig <; ν,ηά das durch die schnelleren Elektronen erzeugte Bild deeku sich nicht einwandfrei mit dem durch die langsameren Elektronen erzeugten Bild.

Gemäß der Erfindung wird ein einziger Elektronenstrahl zwischen einer hohen und einer niedrigen Geschwindigkeit umgeschaltet, um verschiedenfarbige Bilder auf dem Schirm einer !•'ernsehbildröhre zu erzeugen„ Die mit Hilfe der schnellen und der langsamen Elektronen erzeugten Bilder werden hierbei dadurch zur ^eeizung gebracht, daß die Amplituden der »itromwellenforznen geändert v/eraen, welcne den Ablenkspulen der Bildröhre synchron mit der Umschaltung des Elektronenstrahls zwischen den erwärmten Sescnwindigkeiten zugeführt werden. V/ird die

Geschwindigkeit der Elektronen erhöht, werden die Amplituden der Stromwellenformen vergrößert, und wenn die Geschwindigkeit der Elektronen herabgesetzt wird, werden die Amplituden der ' Stromwellenformen verkleinert. Wenn sich die Elektronen des Strahls mit einer hohen Geschwindigkeit bewegen, ist daher das Ablenkfeld vergleichsweise stärker, und wenn sich die Elektronen mit einer niedrigen Geschwindigkeit bewegen, ist das Ablenkfeld vergleichsweise schwächer. Die Größe der Änderung der Amplituden der Stromwellenformen wird so gewählt, daß der Elektronenstrahl bei der hohen Geschwindigkeit der Elektronen um den gleichen Betrag abgelenkt wird wie bei der niedrigen Geschwindigkeit. Hierdurch wird erreicht, daß sich die mit Hilfe der schnellen bzw. der langsamen Elektronen erzeugten Bilder decken.

Ein 'Ziel der Erfindung besteht somit darin, ein verbessertes Farbfernsehsystem vorzusehen. Ferner sieht die Erfindung einen verbesserten Farbfernsehempfänger der Bauart vor, bei welcher eine Bildröhre benutzt wird, in deren Leuchtstoffschichten der Elektronenstrahl verschieden tief eindringt» Weiterhin sieht die Erfindung ein verbessertes System vor, um die unterschiedliche Ablenkung zu kompensieren, welche die sich mit verschiedenen Geschwindigkeiten bewegenden Elektronen in einer Farbfernsehbildröhre erfahren, mittels deren verschiedene Farben dadurch erzeugt werden, daß der Elektronenstrahl auf verschiedene Geschwindigkeiten beschleunigt wird. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, Bilddeckungsfehler bei einem Wiedergabesystem zu vermeiden, bei dem Bilder in einer Kathodenstrahlröhre mit Hilfe von auf verschiedene Geschwindigkeiten

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"beschleunigten Elektronen erzeugt werden«, Ferner sieht die Erfindung Maßnahmen vor, um Deckungsfehler bei verschiedenfarbigen Bildern bei einem Farbfernsehempfänger zu vermeiden, bei dem eine Bildröhre verwendet wird, in deren Leuchtstoffschichten ein Elektronenstrahl verschieden tief eindringt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausfünrungsbeispiels an Hand der Zeichnungen.

Fig. 1 veranschaulicht einen erfindungsgemäßen Fernseh- ^ empfänger schematisch in einem Blockdiagramm.

Fig. 2 gibt die Stromwellenform wieder, die in der Senkrechtablenkspule der Bildröhre des Empfängers nach Fig. 1 erzeugt wird.

Fig. 3 zeigt schematisch die Schaltung zum Regeln des der Senkrechtablenkspule zugeführten Stroms.

Fig. 4 zeigt die Schaltung zum Kegeln der Stromzufuhr zu der ,/aagerechtablenkspule. ^

Gemäß Fig. 1 umfaßt der erfindungsgemäße Farbfernsehempfänger ein ü'arblernsehkineskop bzw. eine Bildrönre 11. Im Hals der Bildröhre ist eine einzige Elektronenschleuder 17 angeordnet. Ferner ist eine Waagerechtablenkspule 19 vorgesehen, um die Ablenkung des durch die .elektronenschleuder erzeugten Elektronenstrahls in der waagerechten Ricntung zu steuern, und ferner ist eine üenkrechtablenkspule 21 vorgesehen, mittels deren die Ablenkung des Elektronenstrahls in der senkrechten .Richtung gesteuert wird,, Auf der Innenseite des Schirms der

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Bildröhre befinden sj.eh zwei Leuchtstoff schichten 22 und 23. Die der Elektronenschleuder näher benachbarte innere Schicht 22 besteht aus einem Leuchtstoff, der rotes Licht abgibt, wenn er durch auftreffende Elektronen angeregt wird. Die äußere Schicht 23 besteht aus einem Leuchtstoff, der bei seiner Anregung durch auftreffende Elektronen ein Gemisch aus grünem· und blauem Licht abgibt.

Der durch die Elektronenschleuder 17 erzeugte Elektronenstrahl wird entweder auf eine 10 000 Y entsprechende Geschwindigkeit oder auf eine 15 000 V entsprechende Geschwindigkeit beschleunigt. Wird der Elektronenstrahl auf eine 10 000 V entsprechende Geschwindigkeit beschleunigt, dringt er nur in die innere Schicht 22 ein, so daß nur diese innere Schicht angeregt wird und rotes Licht abgibt. Wird der Elektronenstrahl dagegen auf eine 15 000 V entsprechende ü-escnwindigkeit beschleunigt," aaben die elektronen eine ausreichende Energie, um die innere schicht 22 zu durchdringen und in die äußere.Schicht 23 einzutreten, so daß beide Schichten angeregt werden und jeweils das für sie charakteristische Licht abgeben, wird der Elektronenstrahl auf eine 15 000 V entsprecnende Geschwindigkeit t, sendet somit der Bildschirm weißes Licht aus.

Bei dem in Eig. 1 gezeigten System handelt es sich um ein nach dem Zeitfolgeverfaiiren arbeitendes System, d.h. der Elektronenstrahl wird zuerst veranlaßt, das gesamte ü'eld des Bildschirms zu überstreichen, wobei die Elektronen auf eine 10 000 Y entsprechende Geschwindigkeit beschleunigt werden, und dann wird der Elektronenstrahl veranlaßt, das gesamte

Bildfeld zu überstreichen, während die Elektronen entsprechend ·>-' : 9098U/0841

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einer Spannung von 15 000 V beschleunigt werden. Die Intensität des Elektronenstrahls wird entsprechend dem roten Bildsignal in dem empfangenen Farbfernsehsignal geregelt, wenn die Elektronen auf eine 10 000 Y entsprechende Geschwindigkeit beschleunigt werden, und die Intensität wird entsprechend dem grünen Bildsignal geregelt, wenn die Geschwindigkeit der Elektronen einer Spannung von 15 000 V entspricht. Somit werden auf dem Bildschirm Bilder in rotem Licht entsprechend dem roten Bildsignal sowie Bilder in weißem Licht entsprechend dem grünen Bildsignal erzeugt. Die roten und weißen .Bilder werden abwech- , selnd auf dem Bildschirm erzeugt, wenn der Elektronenstrahl jeweils das ganze Bildfeld überstreicht. Diese miteinander abwechselnden roten und weißen Bilder vereinigen sich so, daß sie vom Betrachter als mehrfarbiges Bild wahrgenommen werden·

Gemäß Fig. 1 empfängt bei dem erfindungsgemäßen Farbfernsehempfänger eine Antenne 24 das hochfrequente Farbfernsehsignal, um es einer Hoehfrequenz-Abstimmstufe bzw. einem Kanalwähler 2t? zuzuführen. Das hochfrequente Farbfernsehsignal enthält eine hochfrequente Bildwelle, die amplitudenmoduliert ist, und zwar mit dem zusammengesetzten Farbfernsehsignal, ferner ein Helligkeitssignal und einen Farbhilfsträger, der mit den Jj'arbinformationen entsprechend den gegenwärtig geltenden Fernsehnormen amplituden- und phasenmoduliert ist· Ferner enthält das hochfrequente signal Toninformationen, die in der üblichen »veise empfangen werden, so daß sich eine nähere Erläuterung an dieser Stelle erübrigen dürfte· Der Kanalwähler 25 verwandelt das empfangene hochfrequente .Farbfernsehsignal in ein Zwischenirequenzsignal, das einem Zwischenfrequenzverstärker

27 zugeführt wird, durch den das Signal verstärkt und einem Videodetektor 29 zugeführt wirdo Der Videodetektor 29 verwandelt das ihm zugeführte üwiscnenfrequenzsignal in das zusammenge-'" setzte i'arbfernsehsignal und führt dieses Signal einer Helligkeitsverstärkerund Verzögerungsstufe 31 > einer ü'arbentschlüsselungsstufe 33 und einem Amplitudensieb 35 für die Synchronisationsimpulse zu. Die Helligkeitsverstärker- und Verzögerungsstufe 31 verstärkt das zugeführte Signal und verzögert es, um die Verzögerungen zu kompensieren, die bei der Verarbeitung der ü'arbsignale eintreten)? von der Stufe 31 aus gelangt das resultierende Signal zur Kathode 37 der Elektronenschleuder 17.

Die ü'arbetschlüsselungsstufe 33 erzeugt in Abhängigkeit von den dem Videodetektor 29 entnommenen zusammengesetzten Farbfernsehsignal ein R-Y-BiIdsignal, das in einem Kanal 39 erscheint, sowie ein in einem Kanal 41 erscheinendes G-Y-BiIdsignal. Bei dem K-Y-Signal handelt es sich um das rote Bildsignal abzüglich der Helligkeit, und bei dem G-Y-Signal handelt es sich um das grüne Bildsignal abzüglich der Helligkeit.

Das Amplitudensieb 35 trennt die Waagerecht-Synchronimpulse von dem zugefünrten zusammengesetzten Signal und läßt diese Impulse in einem Kanal 43 erscneinenj ferner trennt die Stufe 35 die benkrecht-Synchronimpulse von dem zugeführten.zusammengesetzten Signal und läßt diese Impulse in einem Kanal 45 erscheinen. Die in dem ivanal 45 erscheinenden benkrecht-Synchronimpulse werden einem !sägezahngenerator 47 zugel'ünrt, der Bine Sägezahn-Spannungswellenform mit aer frequenz der zugexührten Senkrecht-Syncnronimpulse erzeugt. Die Ausgangswellenform des Sägezahngenerators 47 wird durch einen verstärker

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•verstärkt, dessen Ausgang mit der üenkrechtablenkspule 21 verbunden ist, um dieser einen sägezahnförmigen Strom zuzuführen. Die in dem .kanal 43 erscheinenden waagerecnt-Syncnronimpulse werden der Waagerechtablenkstufe 51 zugeführt, deren Ausgang an die Waagerechtablenkspule 19 angeschlossen ist, so daß dieser ein sägezahnförmiger Strom synchron mit den waagerecht-Syncnronimpulsen zugeführt wird. Infolgedessen überstreicht der Elektronenstrahl in der üblichen Weise ein Bildfeld auf dem Schirm der Bildröhre»

Das in dem Kanal 39 erscheinende ß-Y-Signal wird einem ™ Gatter 53 zugeführt, während das in dem Kanal 41 erscheinende 6-Y-Signal einem G-atter 55 zugeführt wird. Die in dem Kanal erscheinenden üenkrecht-Synchronimpulse werden außerdem einem Multivibrator 57 zugeführt, und jeder in dem Kanal 45 erscneinende öenkrecht-Syncnronimpuls bewirkt, daß sich der Multivibrator in seinen entgegengesetzten Zustand umschaltet. In seinem einen Zustand betätigt der Multivibrator 57 das Gatter 53» während er in seinem entgegengesetzten Zustand das Gatter 55 betätigt. Da die Senkreeht-bynchronimpulse zwischen aufein- J ander folgenden Abtastungen des Bildleides erzeugt werden, werden die Gatter 53 und 55 jeweils abwechselnd bzw. bei jeder zweiten Bildfeldabtastung zur 'wirkung gebracht. Die Ausgangssignale der Gatter 53 und 55 werden beide dem axeuergitter 59 der Elektronenscnleuder 17 zugeführt_o vVenn das H-Y-oignal dem Gitter 59 zugeführt wird, arbeitet es mit dem der Kathode 37 zugeführten üelligkeitssignal zusammen, um die Intensität des Elektronenstrahls entsprechend dem roten Bildsignal zu regeln; wird das G-Y-üignal dem Gitter 59 zugeführt, arbeitet es mit dem der cathode 37 &u£e£ühr,tea ±LeLligkeitssignal zusammen., um

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die Intensität des Elektronenstrahls entsprechend dem grünen Bildsignal zu regeln. Somit wird die Intensität des Elektronenstrahls bei den aufeinander folgenden Abtastungen des Bildfeldes durch den Elektronenstrahl entsprechend dem roten Bildsignal bzw. entsprechend dem grünen Bildsignal geregelt.

Bei der Signalspannung, die durch den Multivibrator 57 zur Steuerung des Gatters 53 erzeugt wird, handelt es sich um eine Hechteckwellenspannung, deren Frequenz gleich der halben Frequenz der Senkrecht-Syncnronimpulse ist. Duese ßechteckwelfc lenspannung wird einem Hochspannungsschalter 61 zugeführt, durch den die an die Anode der Elektronenschleuder angelegte Spannung geregelt wird. Die Anode der Elektronenschleuder ist innerhalb der Bildröhre leitend mit einem elektrisch leitenden Überzug auf der Innenfläche des Röhrenkolbens verbunden. Die an die Anode der Elektronenschleuder angelegte Spannung bestimmt die Geschwindigkeit der Elektronen des Elektronenstrahls. Wird die durch den Multivibrator 57 erzeugte Rechteckwellenspannung dem Hochspannungsschalter 61 zugeführt, so legt dieser schalter an die Anode der Elektronenschleuder abwechselnd eine Spannung von 15 000 V bzw. eine Spannung von 10 000 V an. Die Umschaltung zwischen den Spannungen von 10 000 und 15 000 Y erfolgt synchron mit der zugeführten Rechteckwelle und diese Spannungen werden bei der Abtastung des Bildfeldes durch den Elektronenstrahl jeweils abwechselnd zugeführt. Eine Spannung von 10 000 V wird an die Anode der Elektronenschleuder angelegt, wenn das R-Y-Signal dem Steuergitter 59 zugeführt wird, und eine spannung von 15 000 V wird an die Anode der Elektronenschleuder angelegt, wenn das G-Y-Signal dem Gitter 59 zugeführt wird.

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Beträgt die an die Anode der Elektronenschleuder angelegte Spannung 10 000 V, treffen die Elektronen auf den Bildschirm mit einer Geschwindigkeit auf, die nur ausreicht, um die Elektronen in die innere lumineszente schicht 22 eindringen zu lassen, so daß nur die Schicht 22 angeregt wird. Somit wird nur die innere Leuchtstoffschicht 22 durch den Elektronenstrahl angeregt, wenn das R-Y-Signal dem Gitter 59 zugeführt wird· Während das B-Y-Signal dem Gitter 59 zugeführt wird, wird auf dem Bildschirm das dem roten Bildsignal entsprechende Bild in rotem Licht erzeugt. Wird eine Spannung von 15 000 V durch den Hochspannungsschalter 61 an die Anode der Elektronenschleuder angelegt, treffen die Elektronen des Elektronenstrahls auf den Bildschirm mit einer solchen Geschwindigkeit auf, daß sie die innere Leuchtstoffschicht 22 passieren und in die äußere Leuchtstoffschicht 23 eindringen, so daß beide Schichten 22 und 23 angeregt werden. Daher geben beide Schichten Licht ab, wenn das G-Y-BiIdsignal dem Steuergitter 59 zugeführt wird, und daher wird auf dem Bildschirm das durch das grüne Bildsignal repräsentierte Bild in weißem Licht erzeugt _t solange dem Gitter 59 das G-Y-Signal zugeführt wird. Mit anderen Worten, auf dem J Bildschirm werden abwechselnd rote und weiße Bilder erzeugt _s die dem roten bzw. dem grünen Bildsignal entsprechen. Die auf dem Bildschirm abwecnselnd erzeugten roten und weißen Bilder werden vom Betrachter als'mehrfarbige Wiedergabe des übertragenen Bildes wahrgenommen.

Damit sich die roten und die weiften Bilder einwandfrei vereinigen, um als mehrfarbige //iedergabe des übertragenen Südes wahrgenommen werden zu können, müssen sich die roten

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und die weißen Bilder genau decken. Jedoch bewirkt das Ablenkfeld, das durch die Ablenkspulen 19 und 21 zur Wirkung auf den Elektronenstrahl gebracht wird, daß die langsameren Elektronen in einem geringeren Ausmaß abgelenkt werden als die sich schneller bewegenden Elektronen. Diese unterschiedliche Ablenkung würde bewirken, daß eines der Bilder größer wird als das andere Bild, so daß sich die Bilder nicht genau decken. Um einen solchen Deckungsfehler zu vermeiden, wird die durch den Multivibrator 57 erzeugte Rechteckwelle, die dem Gatter 53 zugeführt wird, auch dem Verstärker 49 und einer Joch- bzw. Pberbrückungsschaltung 73 zugeführt.

Die dem verstärker 49 zugeführte Rechteckwelle bewirkt eine Verringerung des Gewinns des Verstärkers 49» während sich das Gatter 53 im betätigten Zustand befindet. Daher wird die Amplitude der in der Senkrechtablenkspule 21 erzeugten Sägezahnwelle verkleinert, während das Gatter 53 in Tätigkeit ist. Die resultierende Stromwellenform, die in der Spule 21 erzeugt wird, ist in i'ig. 2 dargestellt. Die Amplitude dieser Stromwelienform ist während der aufeinander folgenden Perioden der Sägezahnwelle abwechselnd relativ groß und relativ klein. Befindet sich das Gatter 53 in Tätigkeit, und wird das .tt-Y-Signal dem Steuergitter 59 zugeführt, ist die Amplitude der in der bpule 21 erzeugten Sägezahnstromwelle relativ klein, und wenn sich das matter 55 in Tätigkeit oeiindet, während das G-Y-Signal dem Steuergitter 59 zugeführt wird, ist die Amplitude der in der Spule 21 erzeugten Sägezahnstromwelle relativ groß, öomit ist das Ablenkfeld, das durch die opule 21 zur v/irkung auf den Elektronenstrahl gebracht wird, während dieser

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auf eine 10 000 Y entsprecnende Geschwindigkeit beschleunigt wird, relativ schwach. Wird der Elektronenstrahl dagegen auf eine 15 000 Y entsprechende Geschwindigkeit beschleunigt, ist das durch die oenkrechtablenkspule 21 erzeugte Aolenkfeld relativ stark.

Die der dochnebenschlußscnaltung 73 durch den Multivibrator 57 zugeführte iiechteckwellenspannung bewirkt, daß die Schaltung 73 einen Nebenschluß für die Spule 19 bildet, während das Gatter 53 in Tätigkeit ist. Hierdurch wird die Amplitude der der Spule 19 zugefünrten ^tromwellenform verkleinert, während sich das ü-atter 53 in "Tätigkeit befindet. Daher besitzt die in der ,spule 19 erzeugte bägezahnstromwelle eine Kleinere Amplitude, während das R-Y-Signal dem Steuergitter 59 zugeführt wird, und aie Amplitude der dtromwelle ist vergleichsweise größer, während dem oteuergixter ^y das ü—Y-oignal zugefünrt wird. Daher ist das durch die Waagereehtablenkspule 1y erzeugte Ablenkfeld vergleichsweise scnwächer, wenn der Elektronenstrahl auf eine 10 000 Y entsprechende ü-eschwindigkeit beschleunigt wird, und es ist vergleichsweise ycarker, wenn der Elektronenstrahl auf eine 15 000 V entsprechende Geschwindigkeit beschleunigt wird.

Auf diese Weise wird das durch die „-aagerecht- und Senkrecht-Ablenkspulen 19 und 21 erzeugte Ablenkfeld stärker gemacht, wenn der Elektronenstrahl eine nohe Geschwindigkeit besitzt, und es wird schwächer gemacht, wenn die Gescnwindigkeit des Elektronenstrahls niedriger ist. Die Änderung der Amplitude der Stromwellenformen wird so gewählt, daß die hierdurch herbeigeführte Änderung des Ablenkfeldes derart ist, daß der sich = i- - ,,-.. -e ,,₍;_Λ> 9098U/0841

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schnell "bewegende elektronenstrahl das gleiche .feld abtastet wie der sich langsam'bewegende .elektronenstrahl. Hierdurch wird erreicht, daß sich die mit Hilfe des langsamen bzw. des schnellen Elektronenstrahls erzeugten roten und weißen Bilder decken.

Pig. 3 zeigt die Einzelheiten des Sägezahngenerators und des Verstärkers 49. Der Sägezahhwellengenerator 47 umfaßt einen Transistor 75 mit nur einem Übergang sowie einen NPN-Transistor 77. Der Kollektor des Transistors 75 ist mit der Basis des Transistors 77 verbunden. Eine Basis des Transistors 75 ist geerdet, während die andere Basis dieses Transistors über einen 'Widerstand 79 an eine Klemme 81 angeschlossen ist, an der eine Spannung von +30 V liegt. Diese Basis des Transistors 75 ist außerdem über einen üperrkondensator 83 mit dem Eingang des dägezahnwellengeneratirs verbunden, dem die Senkrechtsynchronimpulse zugeführt werden. Dieser Eingang ist in Fig. mit ö5 bezeichnet. Der Kollektor des Transistors 75 ist über zwei .in üeine geschaltete kondensatoren 87 und a9 geerdet und über einen verstellbaren widerstand 91 und einen damit in Reihe gescnalteten Widerstand 93 an die Klemme öl angeschlossen, an der eine Spannung von +30 V liegt. Der Kollektor des Transistors .77 ist mit der eine spannung von +30 V führenden Klemme 81 über einen Widerstand 95 verbunden; der Emitter des Transistor 77 ist über einen Widerstand 97 geerdet. n'erner ist der Emitter des Transistors 77 über einen verstellbaren widerstand 99 an die Verbindungsstelle zwischen den Kondensatoren 87 und 89 angeschlossen.

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Die üenkrechtsyrichronimpulse, die dem Transistor 75 über den Kondensator 83 zugeführt wercten, sind negativ gerichtet, und wenn sie dem Transistor 75 zugeführt werden, machen sie diesen Transistor leitfähig, so daß sich der kondensator 87 über den Transistor 75 zur Erde entladen kann. Am Ende eines dem Transistor 75 zugeführten Senkrechtsynchronimpulses hört die Leitfähigkeit des Transistors 75 auf, und der Kondensator 87 beginnt, sich über den Widerstand 93 von der Klemme 81 aus, an der eine Spannung von +30 V liegt, aufzuladen. Dieses Aufladen des Kondensators 87 setzt sich dann fort, bis der nächste d Senkrechtsynchrcnimpuls an dem Transistor 75 zugeführt wird, woraufhin sich der Kondensator 87 zur Erde entlädt, so daß sich dieses Arbeitsspiel wiederholen kann. Die beschriebenen Vorgänge bewirken, daß am Kollektor des Transistors 75 eine Sägezahnwellenform erscheint. Der Transistor 77 arbeitet als Emitterfolgetransistor, um die Si-ßezahnwel le'tiior-r: peinem Emitter zuzuführer. Der zwischen dem Emitter dec T z.,iiiisT-ors und der Verbindungsstelle der Kondensatoren 87 und 89 liegende variable Widerstand 99 bildet einen üückkopplungskreis, durch den die Linearität der üägezahnwellenform verbessert wird. '

Der Verstärker 49 umfaßt einen NPN-Transistor 101, einen iiPN-Transistor 103, eine Triode 105 und einen Spartransformator 107. Die am Emitter des Transistors 77 erscneinende sägezahnförmige bpannungswelle wird der -basis des Transistors 101 über eine üeihenscnaltung zugeiührt, die einen widerstand 109 und zwei Sperrkondensatoren 111 und 113 umfaßt. Die Verbindungsstelle zwiscnen den kondensatoren 111 und 113 ist über einen verstellbaren ,'v'iderstand 115 an den Kollektor des i'ransistors

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103 angeschlossen, dessen Emitter über einen widerstand 117 geerdet ist. Die Basis des Transistors 105 ist über einen Sperrkondensator 119 mit einer Eingangsleitung 121 verbunden, der das Ausgangs signal des Multivibrators 57 in ü'orm einer Hechteckwelle zugeführt wird. Die Basis des Transistors 101 ist über einen Widerstand 123 an die Klemme 81 angeschlossen, an der eine Spannung von +30 7 liegt. Der Kollektor des Transistors 101 ist direkt mit der Klemme 81 verbunden, die eine Spannung von +30 Y führt, und der Emitter des Transistors 101 ist über einen widerstand 125 geerdet. Ein Sperrkondensator 127 verbindet den Emitter des Transistors 101 mit dem Gitter der Triode 105, deren Kathode geerdet ist, während ihre Anode mit einem Ende der Wicklung des Spartransformators 107 verbunden ist. Eine Ausgangsleitung 129, die eine Anzapfung des Spartransformators 107 bildet, ist mit einer Klemme 131 verbunden, an der eine Spannung von +HO V liegt. Her Verstärker erzeugt seine Ausgangsspannung zwischen der Ausgangsleitung 129 und einer Ausgangsleitung 133, die an das andere Ende der Wicklung des Spartransformators, d.h. auf der von der triode abgewandten Sei-) te, angeschlossen istJ. Die Senkrechtablenkspule 21 überbrückt die Ausgangsleitungen 129 und 133.

Die am Emitter des Transistors 77 erscheinende Sägezahnwellenform wird über den widerstand 109 und die Kondensatoren 111, 113 der Basis des Transistors 101 zugeführt, der als Emitterfolgetransistor arbeitet und die Sägezahnwellenform an seinem Emitter reproduziert. Die Sägezahnwellenform wird dann dem Gitter der Triode 105 über den üperrkondensator 127 zugeführt. Somit wird der Stromfluß von der eine Spannung von HO V

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führenden Klemme 131 aus durch den oberen Teil der Wicklung des Spartransformator 107 entsprechend der dem Gitter der Triode 105 zugeführten Sägezahnspannung geregelt. Der in dem spartransformator 107 erzeugte resultierende Sägezahnstrom induziert eine Sägezahnspannung, die am Ausgang des Spartransformators zwischen den Leitungen 129 und 133 erscheint. Diese Sägezahnspannung weist eine hohe Spannungsspitze auf, die dem geneigten Teil des Sägezahns unmittelbar vorausgeht. Diese hohe Spannungsspitze wird durch den schnell abfallenden Strom induziert, der von der Triode 105 innerhalb der im wesentlichen senkrechten Teile der Stromwellenform durchgelassen wird. Diese hohe Spannungsspitze, mit der jeder geneigte Teil der Ausgangswellenform des Spartransformators beginnt, dient dazu, zu verhindern, daß sich die der Spule 21 zugeführte resultierende Stromwellenform innerhalb des Anfangsteils der neigung abrundet.

Die der Basis des Transistors 103 von dem Multivibrator 57 aus zugefünrte iiechteckwellenspannung bewirkt, daß der Transistor 103 abwechselnd leitfähig und nicht leitfähig gemacht wird. Der Transistor 103 wird immer dann leitfähig gemacht, wenn das Gatter 53 betätigt wird, und er wird immer dann nicht leitfähig gemacht, wenn das Gatter 55 betätigt wird. Y/ird der Transistor 103 leitfähig gemacht, wird die Amplitude der Sägezahnwelle an der Verbindungsstelle zwischen den Kondensatoren 111 und 113 verkleinert, und der Gewinn des Verstärkers wird entsprechend verringert, wenn das Gatter 53 betätigt wird. Auf diese Weise wird die Amplitude des der Senkrechtablerucspule 21 zugeführten Stromsägezahns verkleinert, wenn dem Steuergitter das £-Y-3ignal zugeführt wird.

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Fig. 4 zeigt die Einzelheiten der V/aagerechtablenkschal- · tung 51 und der Joch- bzw. -tiebenschlußschaltung 73· ^emäß i'ig. umfaßt die v/aagerechtablenkschal tung 51 eine Triode 135 und einen Spartransformator 137. Ein Ende der Y/icklung des Spartransformators ist an die Anode der Triode 135 angeschlossen, deren Kathode geerdet ist. Die Y/aagereehtsynchronimpulse werden dem Gitter der J-'riode 135 zugeführt. Das Ausgangssignal des Transformators 137 erscheint an den Leitungen 139 und 141. Die leitung 141 ist an das von der ^riode 135 abgewandte Ende der Wicklung des Spartransformators angeschlossen. Die Leitung 139 bildet eine Anzapfung der Transformatorwicklung und ist mit einer Klemme 143 verbunden, an der eine Spannung von +400 V liegt» Die Waagerechtablenkspule 19 ist mit den Leitungen 139 und 141 verbunden.

Die dem G-itter der Triode 135 zugeführten ffaagerechtsynchronimpulse bewirken, daß entsprechende Spannungsspitzen zwischen den Leitungen 139 und 141 erzeugt werden. Diese Spannungsspitzen erzeugen einen Sägezahnstrom in der Waagerechtablenkspule 19> denn die Zuführung einer solchen Spannungsspitze zu der Spule 19 bewirkt ein scharfes Ansteigen des Stromflusses in der Spule 19, woraufhin der Stromfluß allmählich abklingt, so daß der geneigte Teil des Sägezahns entsteht. Die Joch- oder Überbrückungsschaltung 73 umfaßt eine Triode 145, deren Anode mit der leitung 139 verbunden ist, während ihre Kathode an die Leitung 141 angeschlossen ist. Die durch den Multivibrator 57 erzeugte -ß-echteckwelle wird dem Gitter der triode 145 zugeführt. Wenn der positiv gerichtete i'eil der Heehteckwelle dem Gitter der Triode 145 zugeführt wird, wird die Triode leitfähig,

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woraufhin die 'i'riode einen Strom aufnimmt, um den Spartransformator 137 zu entlasten (loads down), so daß die Amplitude der in der Y/aagerechtablenkspule 19 erzeugten Sägezahnstromwelle verkleinert wird. Auf diese weise wird das Waagerechtablenkfeld geschwächt, wenn dem Steuergitter 59 der Bildröhre das R-Y-Signal zugeführt wird.

Somit sieht die Erfindung einen farbfernsehempfänger vor, bei dem eine Bildröhre verwendet wird, deren Leuchtstoffschichten von dem Elektronenstrahl verschieden tief durchdrungen

werden können, wobei eine einwandfreie Deckung der verschieden- ' farbigen Bilder durch eine Modifizierung der Antriebsströme in den Ablenkspulen erzielt wird. Der Gewinn des die oenkrechtablenkspule speisenden Verstärkers wird modifiziert, um die gewünschte Änderung der Amplitude des in der Senkrechtablenkspule erzeugten Stroms zu bewirken} diese Anordnung steht im Gegensatz zur Verwendung eines Nebenschlusses, wie es bei der Waagerechtablenkspule geschieht, und die gewünschte Wirkung ist auf die i'Orm der Spannungswelle zurückzuführen, die der Ablenkspule 21 durch den spartransformator 107 zugeführt wird· Ein i die Spule 21 überbrückender Nebenschluß wurde nicht nur die Amplitude des in der Spule 21 erzeugten Sägezahnstroms verringern, sondern auch eine nachteilige Wirkung auf die Form der Stromwelle ausüben.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein nach dem Zeitiolgeverfahren arbeitendes bystem. Es sei jedoch oenerkt, daß sich die Grundgedanken der Erfindung ebenso gut bei einem Zeilenfolgesystem anwenden läßt, bei a em die Geschwindigkeit des Elektronenstrahls jeweils nach

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dem überstreichen einer ^eile umgeschaltet wird, um die verschiedenen Farben zu erzeugen. Bei einem Zeilenfolgesystem würde es erforderlich sein, den durch die Waagerecht- und benkreehtablenkspulen fließenden Strom nach dem Überstreichen jeder ^eile entsprechend der Änderung der Elektronengeschwindigkeit umzuschalten. Die Erfindung ist bei Fernsehsystemen anwendbar, die mit dem Elektronenstrahl verschieden tief durchdringbaren leuchtstoffschichten arbeiten und gemäß der klassi-

W sehen oder Hewtonschen Farbtheorie konstruiert sind, sowie bei Systemen, bei denen rote und weiße Bilder kombiniert werden, um ein vom Betrachter wahrzunehmendes mehrfarbiges Bild zu erzeugen₉ Ferner ist die Erfindung bei jedem Farbfernsehsystem anwendbar, bei dem verscniedene narben dadurch erzeugt werden, daß tier Elektronenstrahl auf verschiedene Geschwindigkeiten bescnleunigt wird, otatt eine Bildröhre zu verwenden, oei welcher der Bildschirm mit Leucntstoiiscnichten versehen ist, ist es z.B. möglich, eine Bildrohre zu benutzen, bei welcher der BiId-

^ scnirm mit Spftäroiüen versehen ist, wobei die die verscniedenen ji'aroen erzeugenden Leuchtstoffe innerhalb der bphäroiae in unterschiedlicher Tiefe angeordnet sind. AoscxiiicfJend sei bemerkt, daß man bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die verschiedensten weiteren Abänderungen und Abv/andlungen vorsehen kann, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen,,

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Claims (1)

1. PATENTANWÄLTE

   DIPL-ING. CURT WALLACH - _ς

   DIPL.-ING. GÜNTHER KOCH ' ^ö ' ^{Δ l 6 y}

   DR. TINO HAIBACH

   8 München i, 3.Februar 1967

   UNSER ZEICHEN: 10509 -

   Case

   Pat entansprüch e :

   1. Parbfernsehempfangssystem mit einer Bildröhre, deren Elektronenstrahl auf dem Bildschirm verschiedene Farben erzeugt, wenn die auftreffenden Elektronen unterschiedliche Geschwindigkeiten haben, wobei eine Ablenkvorrichtung den Elektronen- ^ strahl veranlaßt, ein Feld des Schirmes gemäß einer Signalerregung abzutasten, wobei die Geschwindigkeit des Elektronenstrahles zyklisch geändert wird, dadurch gekennzeichnet , daß,um die durch die Elektronen mit hoher und niedriger Geschwindigkeit erzeugten Bilder aufeinander auszurichten, Mittel vorgesehen sind, die erwähnte Signalerregung der Ablenkvorrichtung aufzuprägen und zyklisch die Amplitude der Signalerregung synchron mit der Schaltung der Geschwindigkeit des Elektronenstrahles zu steuern. *

   2. Farbfernsehempfangssyatem, bei dem die Ablenkmittel horizontale und vertikale Ablenkspulen aufweisen, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine Abtaststufe den Ablenkspulen Stromimpulse bestimmter Wellenform zuführt, um den Elektronenstrahl zu veranlassen, ein Feld auf dem Schirm abzutasten und zyklisch die Amplitude der Stromimpulse synchron mit der Schaltung der Geschwindigkeit des Elektronenstrahls zu ändern.

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   J>. Farbfernsehempfangssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennz eichnet , daß die Abtaststufe einen Verstärker aufweist, der wenigstens eine der Spulen speist, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die zyklisch den Verstärkungsgrad des Verstärkers synchron zu der Schaltung der Geschwindigkeit' der Elektronen ändert.

   4. Farbfernsehempfangssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Abtastschaltung eine Stufe aufweist, die im Nebenschluss zu wenigstens einer Ablenkspule liegt,und daß eine weitere Stufe zyklisch die Leitfähigkeit der Stufe synchron zur Schaltung der Geschwindigkeit der Elektronen ändert.

   5« Farbfernsehempfangssystem nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker die Vertikalablenkspule speist und daß der Verstärkungsgrad des Verstärkers und die Leitfähigkeit der Stufe zyklisch synchron zur Schaltung der Geschwindigkeit der Elektronen geändert wird.

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