DE2310456A1 - Farbfernsehgeraet - Google Patents
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Description
Anir.elderin: Stuttgart, den 27. Februar 1973
Hughes Aircraft Company P 2655
Centinela Avenue and
Teale Street
Culver City, Calif., V.St.A.
Farbfernsehgerät
Die Erfindung bezieht sich auf ein Farbfernsehgerät mit einer auf ihrem Bildschirm eine Folge von Teilbildern
schreibenden Kathodenstrahlröhre und einer Farbfilteranordnung, die einen zur Folge der Teilbilder synchronen
Wechsel der Farben der Teilbilder bewirkt·
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Bei "bekannten Fernsehgeräten, die von der Lochmasken—
technik Gebrauch machen oder drei mit Farbfiltern versehene Projektionsröhren aufweisen, ist es nicht möglich,
eine hohe Auflösung, große Helligkeit und eine gute Qualität der Farbdarstellung zu erreichen· Eine
verhältnismäßig gute Auflösung, große Helligkeit und ein gutes Farbbild liefert bisher nur ein Farbfernsehsystem,
bei dem die Farbbilder in drei zeitlich aufeinanderfolgende Teilbilder oder, beim Zeilensprungverfahren,
in sechs Halbbilder aufgeteilt werden, von denen jedes einfarbige Teilbild für eine der drei primären
Farbkomponenten charakteristisch ist. Die Teilbilder werden dann zeitlich nacheinander übertragen
und von dem Auge wieder zusammengesetzt, wenn sie im Empfänger betrachtet werden. Der Empfänger kann aus
einem Schwarz-V/eiß~Empfanger mit einem Satz von drei
sich bewegenden Farbfiltern bestehen, die nacheinander vor dem Empfänger vorbeilaufen und deren Bewegung so
synchronisiert ist, daß jedes Teilbild durch das ihm zugeordnete Farbfilter hindurch dargestellt wird·
Dieses Farbfernsehsystem kann entweder ein verschachteltes Übertragungsformat oder ein solches aufweisen, bei dem alle
aufeinanderfolgenden Zeilen nacheinander abgetastet werden. Da die Teilbilder verhältnismäßig rasch nacheinander dargestellt
werden, erscheinen die Bilder für das fkuge des
Betrachters zu einem zusammengesetzten vollständigen
Farbbild verschmolzen· Ein anderer Vorteil der Farbbild— darstellung mit zeitlich nacheinander übertragenen Teil—
bildern besteht darin, daß sie auch funktionsfähig ist, wenn Erschütterungen in der Umgebung die Anwendung von
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Farbbildröhren mit Lochmasken oder von drei Projektionsröhren nicht zulassen. Andererseits bereiten jedoch die
Einrichtungen zur Lagerung und zum Antrieb der großflächigen Filter, die mit hoher Geschwindigkeit bewegt
v/erden müssen, erhebliche Schwierigkeiten, die die praktische Anwendung von Farbfernsehgeräten mit solchen Filtern
bisher verhindert haben·
Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Farbfernsehgerät der eingangs beschriebenen Art zu schaffen,
bei dem die Schwierigkeiten und der große Raumbedarf, die bisher mit der Lagerung und dem Antrieb von Farbrädern,
-bändern oder -scheiben verbunden waren, vermieden sind.
In ach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß sich vor dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre ein ferroelektrisches
Filter mit wählbaren Verzögerungseigenschaften befindet und mit dem ferroelektrischen Filter eine Schaltsteuerung
gekoppelt ist, die die Verzögerungseigenschaften des ferroelektrischen Filters in Abhängigkeit von der zeitlichen
Folge der Teilbilder verändert.
Bei dem erfindungsgemäßen Farbfernsehgerät wird also keine Farbfilteranordnung mit mechanisch bewegten Farbfiltern
verwendet, sondern die Filterwirkung mit Hilfe eines ferroelektrischen Filters erzielt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung besteht das ferroelektrische Filter aus einem Polarisator, einem Analysator und einer
Zwischenstruktur, die eine in geeigneter V/eise orientierte Platte aus ferroelektrischer Keramik umfaßt. Damit Licht
ein solches Filter durchläuft, muß seine Anfangspolarisation, die es nach dem Passieren des Polarisators erhalten
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hat, von der Zwischenstruktur so gedreht v/erden, daß üie mit der Polarisation des Analysators übereinstimmt.
Eine Selektion der Wellenlänge wird durch die Verwendung eines ferroelektrischen Llaterials erzielt, bei dein
der Drehwinkel der Polarisationsrichtung den das dieses Material durchlaufende Licht erfährt, eine Funktion der
Wellenlänge der Grundfarben rot, grün und blau ist. Eine elektrische Steuerung der Wellenlängenselektion kann durch
die Verwendung einer Keramikplatte solcher Dicke erzielt werden, daß die Drehung der Polarisationsrichtung von dem
elektrischen Feld abhängig ist, das über Abschnitten der Keramikplatte beispielsweise mit Hilfe von verschachtelten
Kammelektroden erzeugt wird» Das Farbbild wird erhalten,
indem ein solches ferroelektrisches Filter vor einem Bilderzeuger, beispielsweise dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre,
angeordnet und die Platte aus ferrokeramisehern
Material synchron zu den mittels der Kathodenstrahlröhre erzeugten Teilbildern geschaltet wird. Die
roten, grünen und blauen Farbkomponenten des Bildes werden auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre durch
weiße Bilder unterschiedlicher Intensität darge/stellt.
Das ferromagnetische Filter wird synchron zur Abtastung ^jedes Teilbildes elektronisch umgeschaltet, so daß nacheinander
nur die roten, grünen und blauen Komponenten des weißen Lichtes zum Auge des Betrachters gelangen.
Wenn dieser Vorgang fortlaufend mit einer Folgefrequenz wiederholt wird, die größer ist als die Flimmerfrequenz,
verschmelzen die drei Einzelfarbbilder beim Beobachter zu einem vollständigen Farbbild.
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Durch aie Iirfindung wird demnach ein Farbfernsehgerüt
geschaffen, das mit zeitlich nacheinander' erzeugten
u?eilbildern arbeitet und demgemäß Bilder hoher Aufiösunc
und großer Helligkeit liefert, jedoch keine
sich bewegenden mechanischen Teile erfordert, so daß es aus einer äußerst geringen Anzahl von Einzelteilen
raumsparend aufgebaut werden kann und eine große Betriebssicherheit
aufweist.
V/eitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, in der die
Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert wird.
Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausführungsformen einzeln
für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden· Es zeigen
Fig. 1 das Blockschaltbild eines Farbfernsehsystems mit
einer Kamera und einem Farbfernsehgerät nach der Erfindung,
Fig. 2 eine teilweise perspektivische Darstellung der Einrichtung zur Darstellung des Farbbildes eines
Farbfernsehgerätes nach der Erfindung,
Fig. 5 eine schematische Darstellung zur weiteren Erläuterung
der Wirkungsweise des bei dem erfindungsgemäßen Fernsehgerät verwendeten ferroelektrischen
Filters,
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Fig. 4- ein Diagramm der Drehung der Polarisationsrichtung als Funktion der an das ferroelektrische
Filter angelegten Spannung,
Fig. 5 ein Diagramm der Verzögerung des das Filter
durchlaufenden Lichtes in Abhängigkeit von der angelegten Spannung,
Fig, 6 eine schematische perspektivische Darstellung zur weiteren Erläuterung'der Wirkungsweise des
in der Einrichtung nach Fig. 2 verwendeten ferroelektrischen Materials,
Fig. 7 ein Zeitdiagramm der in der Einrichtung nach
Fig. 2 verwendeten Steuerspannungen,
Fig. 8 ein weiteres Diagramm der Drehung der Polarisationsrichtung
als Funktion der an das ferroelektrisch^ Filter angelegten Spannung zur Erläuterung
weiterer Betriebsarten des nach der Erfindung verwendeten ferroelektrischen Filters,
Fig. 9 eine schematische Darstellung eines ferroelektrischen Filters mit einer in mehrere Abschnitte
unterteilten ferroelektrischen Platte und
Fig. 10 ein Zeitdiagramm der Steuerspannungen für ein ferroelektrisches Filter nach Fig. 9·
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Das in Fig. 1 dargestellte Fernsehsystem umfaßt eine
Kamera 10, die eine Szene 14 durch ein rotiereiides
Farbfilterrad 12 hindurch aufnimmt und über eine geeignete Leitung 16 Signale und Synchronisierimpulse
an eine Steuereinrichtung 20 für die Bilddarstellung liefert. Der Elektronenstrahl einer Kathodenstrahlröhre
22 wird rasterartig abgelenkt und schreibt eine Anzahl von Teilbildern, die zusammen ein die Szene
wiedergebendes vollständiges Farbbild ergeben. Die Kathodenstrahlröhre 22, die in der Steuereinrichtung
für die Bilddarstellung enthalten sein kann, erzeugt weißes Licht, das einem ferroelektrischen Filter 24- zugeführt
wird, das seinerseits nacheinander dem Auge eines Betrachters die Grundfarben rot, grün und blau
darbietet· Das ferromagnetische Filter 24 wird von der
Steuereinrichtung 20 über ein geeignetes mehradriges Kabel 28 elektronisch gesteuert.
Wie Fig. 2 zeigt, umfaßt das elektronisch schaltbare Filter 24 einen Polarisator 50» der das von dem Bildschirm
35 der Kathodenstrahlröhre 22 ausgehende weiße Licht empfängt und polarisiertes Licht einer Platte $2
aus ferroelektrischer Keramik zuführt, bei der es sich
ι ι
um ein doppelbrechendes Material handelt. Das in die
Keramikplatte 32 eintretende polarisierte Licht durchläuft
die Platte unter Drehung seiner Polarisationsrichtung, wobei die Winkelgeschwindigkeit, mit der sich
die Polarisationsrichtung ändert, von der Wellenlänge, also der Farbe des Lichtes abhängt. Die Polarisationsrichtung des längerwelligen Lichtes, wie beispielsweise
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rot, wird weniger geändert als die Polarisationsrichtung
kürzerwelligen Lichtes, wie "beispielsweise blau. Die Lichtwellen verlassen dann die Keramikplatte 52
mit einer von ihrer Wellenlänge oder Farbe abhängenden Polarisationsrichtung. Ein von einem zv/eiten Polarisator
gebildeter Analysator JA- läßt nur das Licht mit
einer bestimmten Polarisationsrichtung passieren. Die Farbe des Lichtes, das den Analysator 54- zum Auge 26
des Beobachters durchdringt, entspricht nur dem Licht mit denjenigen Wellenlängen, deren Polarisationsrichtung
von der Keramikplatte 52 so gedreht wurde, daß sie mit der Polarisationsrichtung des Analysators 5^- zusammenfällt.
Die über Leitungen 57 Und 59 von einer Schaltsteuerung
56, bei der es sich um einen Impulsgenerator handeln kann, zugeführten Signale bestimmen die Größe
des Winkels, um den die Polarisationsrichtung durch die Keramikplatte 52 geändert wird, und damit die Farbe des
Lichtes, das durch das ferroelektrisch^ Filter 24 übertragen wird. Die Schaltsteuerung 56 kann einen Bestandteil
der Steuereinrichtung 20 nach Fig. 1 bilden.
Wie in Fig. 5 schematisch dargestellt, ist die Platte
aus ferroelektrischer Keramik auf einer Seite mit zwei Kaminelektroden 42 und 44 versehen, deren Zähne oder
Finger ineinandergreifen und von denen die eine mit der Leitung 57 und die andere mit der Leitung 59 verbunden
ist. Die Keramikplatte 52 hat eine Polarachse P, die durch einen Vektor 46 angedeutet ist und sich vertikal
in Richtung der Y-Achse des in Fig. 5 dargestellten kartesischen Koordinatensystems erstreckt. Die ursprüngliche
Polarisierung des Lichtes, das von dem Bildschirm der' Kathodenstrahlröhre 62 empfangen ist, ist durch
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die Ausrichtung E- des Polarisators 30 bestimmt/ und
durch einen Vektor 48 angegeben. Der Vektor 48 schließt der X-Achse des Koordinatensystems einen Winkel von
4?° ein. Den Polarisator JO verläßt infolgedessen in
Richtung des Vektors 48 linear polarisiertes Licht, das
den roten, grünen und blauen Bereich des sichtbaren Spektrums umfaßt. Damit Licht das JDerroelektrische
Filter 24 vollständig durchlaufen kann, muß die ursprüngliche Polarisierung in Richtung des Vektors 48 in der
Keramikplatte 32 in die Richtung gedreht werden, welche die durch den Vektor 50 angedeutete Polarisation E~ des
^.nalysators 34 aufweist. Die doppelbrechenden Eigenschaften
des keramischen Materials der Platte 32 ermöglichen eine Auswahl der Wellenlänge, indem bei einem durch Vorspannung
erzeugten bestimmten Dipolzustand die Wellenlängen um einen solchen Betrag gedreht werden, daß nur
das Licht einer Wellenlänge auf die Polarisationsrich- / tung E- des Analysators eingestellt wird. Wenn die
Dipole der keramischen Platte 32 eine erste Stellung
einnehmen, bei der die Rotkomponente den Analysator 34·
passieren kann, wird die Verzögerung so gewählt, daß der Rotvektor in die Richtung des Vektors 50 gedreht
v/ird, während der Grünvektor in die Stellung eines Vektors 58 und der Blauvektor in die Stellung eines
Vektors 60 gedreht wird· Werden die Dipole der keramischen Platte 32 umgeschaltet, werden die Vektoren so
gedreht, daß der Grünvektor die Winkelstellung des Vektors 50 einnimmt, während der Rotvektor in die Stellung
eines Vektors 62 und der Blauvektor in die Stellung des Vektors 58 gebracht wird. Infolgedessen können nur
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- ίο -
dem grünen Spektralbereich zugeordnete Wellenlängen das Filter zum Beobachter passieren. Für die dritte
Stellung der Folge wird die keramische Platte 32 so geschaltet, daß der Rotvektor die Stellung eines Vektors
66 "einnimmt, der Grünvektor die Stellung des Vektors 62 und der Blauvektor die Stellung des Vektors 50»
so daß Licht im blauen Spektralbereich das Filter passieren kann.
Bei der Fortsetzung der Folge wird die Platte 32 wieder
so geschaltet, daß der Rotvektor in die Stellung des Vektors ^O kommt, der die Orientierung des Analysators
charakterisiert. Für jede Farbe werden die Rot-, Grün- und Blaukomponenten des Bildes als verschiedene Intensitäten
weißen Lichtes auf der Oberfläche der Kathodenstrahlröhre dargestellt. Das, ferroelektrische Filter
gestattet jeweils nur der roten, grünen oder blauen Komponente des weißen Lichtes, gemäß der elektronisch
getroffenen Wahl zum Betrachter zu gelangen.
Ferroelektrisches keramisches Material ist bekannt und kann beispielsweise aus PZT oder KDP (Kaliumdihydrogenphosphat)
bestehen, das doppelbrechende Eigenschaften hat. Die Keramik PZT ist in einem Aufsatz von Maldonado
und Meitzler: "Ferroelectric Ceramic Light Gates Operated in a Voltage Controlled Mode" in IEEE Transactions
Band ED-17, Nr. 2, Seite 148, Februar 1970, beschrieben. Weiterhin kann das doppelbrechende Material von /jeder
geeigneten polaren grob- oder feinkörnigen Keramik gebildet werden, wie beispielsweise von dünnen, polierten
Platten aus heißgepreßter Bleizirconat-Bleititanat-Keramik
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wie es in einen Aufsatz von Land und Thatcher: "Ferroelectric Ceramic Electro-Optic Materials and Devices"
in Proc. IEEi-:, Band 57, Kr. 5, Mai 1969, beschrieben
ist. Die Erfindung ist nicht auf spezielle ferroelektrische Stoffe beschränkt, sondern umfaßt jedes für die
Ausführung der Erfindung geeignete Material, das eine Doppelbrechung oder Verzögerung des Lichtes bewirkt.
Ein anderer Werkstoff ist Blei-Titan-Zirkonium-Titanat,
das als PLZT bekannt ist und zu dem Lanthan hinzugefügt wird, um das Material durchsichtig zu machen. Für die
Erfindung geeignete ferroelektrische keramische Werkstoffe
sind weiterhin in den US-PSen 3 434 122, 3 499 704,
3 531 182 und 3 512 864 behandelt. Eine andere erforderliche Eigenschaft des keramischen Werkstoffes besteht
darin, daß es anisotrop sein muß, d.h., daß die Geschwindigkeit des Lichtes nicht in allen Richtungen gleich ist.
Wie bekannt, sind eine solche Eigenschaft aufweisende Kristalle doppelbrechend. Ein in ein solches Material
einfallender Lichtstrahl wird in zwei Strahlen aufgespalten, die das Material durchlaufen und von denen
der eine unabgelenkt ist und als ordentlicher Strahl, bezeichnet wird, während der andere abgelenkt wird und
als außerordentlicher Strahl bezeichnet wird. Wie bekannt, hat das Material für den ordentlichen und den
außerordentlichen Strahl verschiedene Werte des Brechungsindex, Der Brechungsindex ist das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit
im Vakuum zur Geschwindigkeit des Lichtes im Material. Ferner wird das Material so ausgewählt, daß
es ohne übermäßige Lichtstreuung wirkt.
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Die Hysteresekurve 80 nach Fig. 4- gibt die Polarisa—
tionarichtung als Funktion des an das keramische Material angelegten elektrischen Feldes wieder. Ein Betrieb ist in
jedem Bereich der Hysteresekurve möglich, indem bei Änderung der angelegten Spannung eine Änderung der Polarisationsrichtung eintritt. Bei der dargestellten Anordnung kann
der Betrieb zwischen den drei Punkten 82, 84-und 86 stattfinden,
die jeweils rot, grün und blau als Folge der Verzögerung der Signale durch die Orientierung der Dipole
repräsentieren. Die Rot-, Grün- und Blauverzögerung gemäß den Punkten 82, 84 und 86 haben eine Verzögerung J*
zur Folge,· die durch die Punkte 88, 90 und 92 in Fig. 5
wiedergegeben wird· Diese Verzögerung hat in einem Material konstanter Dicke eine Drehung der Polarisationsebene jeder
Wellenlänge um einen anderen Betrag zur Folge. Es sei bemerkt, daß die Verzögerung P dem Betrag Ant gleich ist,
wenn ^ η die effektive Doppelbrechung und t die Dicke
der Keramikplatte in Richtung der,Z-Achse ist· Die effektive
Doppelbrechung ist gleich η —η , wenn η der Brechungsindex
für den außerordentlichen Strahl und η der Brechungsindex für den ordentlichen Strahl ist· Daher ist je nach
dem gewählten Arbeitspunkt die dominierende, übertragene Y/ellenlänge, deren Polarisationsrichtung mit derjenigen
des Analysators zusammenfällt, entweder rot, grün oder blau. Wie aus Fig. J ersichtlich, wird zur Übertragung
rotwelligen Lichtes, dessen Polarisationsrichtung mit dem Vektor 50 zusammenfallen muß, eine maximale Verzögerung
benötigt, während für die Punkte 84 und 86 eine geringere Verzögerung ausreicht. Das Material geht dann
auf einer kleineren Hystereseschleife 90 auf den Punkt 82
zurück·
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Fig. 6 zeigt zur Erläuterung der Wirkungsweise der
Kummelektroden einen Block 100 der ferroelektrischen
keramischen Platte, auf dem sich zv/ei benachbarte Ziiiine 102 und 103 der beiden Kammelektröden befinden·
Die Zähne 102 und 103 können beispielsweise auf die Oberfläche des Blockes 100 aufgedampft sein und aus
jedem geeigneten, leitenden und durchsichtigen Material bestehen, wie beispielsweise Indiumoxid oder Cadmium—
sulphid. Das leitende Material Indiumoxid ist in der Zeitschrift "Information Display"; Band 9, Nr. 1,
Januar/Februar .1972, Seite 17 behandelt· In dem Material
enthaltene Dipole, wie die in der Zeichnung schematisch angedeuteten Dipole 104 bis 107, sprechen auf ein durch
einen Vektor 108 angedeutetes elektrisches Feld an, dessen Polarität derjenigen der Dipole entgegengesetzt ist.
Manche Dipole werden als Funktion der Stärke deo angelegten
magnetischen Feldes gedreht, wie es durch die Stellungen 109 und 111 angedeutet ist. Es sei bemerkt,
daß das Material des Blockes 100 eine ordentliche Achse in Richtung des Pfeiles 120 und eine außerordentliche
Achse in Richtung des Pfeiles 122 haben kann, wie es von einem doppelbrechenden Material verlangt wird·
Blaues Licht, das in Richtung des Vektors 130 linear polarisiert ist, fällt auf die Fläche 132 des Blockes
ein und durchläuft dann diesen Block. Dabei beschreibt die Spitze des Vektors 130 eine schraubenlinienförmige
Bahn. An der Ausgangsfläche 136 nimmt der die Polarisation
des blauen Lichtes anzeigende Vektor 130 die Stellung 138 ein. Wenn diese Stellung mit der Polarisationsrichtung des Analysators übereinstimmt, wird das Licht
zum Beobachter übertragen. Die Vektoren 146 und 148, die
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die Polarisationsrichtung des grünen und des roten Lichtes wiedergeben, sind in eine andere Winkelstellung
gedreht worden. So bestimmt in bekannter Weise die Winkelstellung des größten Teiles der Dipole den
Drehwinkel und die Verzögerung im Material. Die Verzögerung Üx ist eine Punktion der mittleren effektiven
Doppelbrechung und der Dicke t, was ebenfalls bekannt; , ist. Der resultierende Vektor, wie beispielsweise der
Vektor 158, ist das Ergebnis der Drehung der ordentlichen
und außerordentlichen Vektoren 120 und 122, die bekanntlich gleich 27ft (n -n )A beträgt. Daraus
e ο
ist ersichtlich, daß gemäß einer Forderung die Dicke t
ausreichend sein muß, um eine Drehung zu bewirken, die der Verdrehung der Polarisatoren gegeneinander gleich,
ist.
In dem Diagramm nach Fig. 7 sind rote, grüne und blaue
Teilbilder durch entsprechende Kurven 140, 142 und 144 angegeben. Dabei kann es sich um Signale handeln, die
beispielsweise zur Steuerung des Abtastrasters der Kathodenstrahlröhre dienen.
Nachdem das keramische Material durch einen Impuls 147, dessen Amplitude ausreicht, um das Material bis über den
Sättigungswert Eg . zu polarisieren, in einen Ausgangszustand
gebracht worden ist, der dem Punkt 84 auf der Hysteresekurve 80 nach Fig. 4 entspricht, beginnt die
Folge zur Zeit tQ mit einem Impuls 149 der Spannung +V^.
Diese Spannung wird an die Leitungen 37 und 39 der Einrichtung
nach Fig. 2 angelegt, von denen beispielsweise die Leitung 139 mit Masse verbunden ist. Das Material
ändert seinen Zustand und entspricht nun dem Punkt 82 in Fig. 4, bei dem den Betrachter rotes Licht erreicht·
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Zur Zeit t^.. wird ein negativer Impuls der Spannung -V2
angelegt, wodurch das Material zum Punkt 84 umschaltet, damit grünes Licht durchgelassen wird. Zur Zeit t2 wird
an die Kammelektroden ein negativer Impuls der Spannung -V^ angelegt, wodurch das Material vom Punkt 84 zum
Punkt 86 übergeht, so daß den Betrachter blaues Licht erreicht. Zur Zeit t, wird wieder eine Spannung +V.
angelegt, so daß es auf der kleinen Kurve 90 vom Punkt 86 zum Punkt 82 übergeht, um eine solche Verzögerung zu bewirken,
daß dem Beobachter wieder rotes Licht zugeführt wird. Diese Folge wiederholt sich in gleichartiger V/eise,
um ein elektronisch gesteuertes Farbfernsehgeräjb mit Teilbildern zu erreichen. Die in Fig. 7 dargestellte
Folge gilt für ein Zeilensprungverfahren mit Halbbildern bei dem die Teilbilder die Folge R^, G2, B^, R2, G^ und B2
haben, wie es allgemein bekannt ist.
Fig. 8 veranschaulicht die Hystereseschleife 150 einer
anderen Anordnung, die dazu verwendet werden kann, um die Verzögerung der verschiedenen, das keramische Material
durchlaufenden Wellen zu steuern. Eine solche Anordnung könnte von den Punkten 152, 153 und 154 auf der Polarisationsachse
Gebrauch machen, die durch Anlegen von solchen Impulsen erreicht werden, daß das Material die entsprechenden
Punkte 155» 156 und 157 auf der Hauptschleife
durchläuft. Bei einer anderen brauchbaren Anordnung wird die Polarisationsrichtung des Materials längs einer inneren
Schleife zwischen den Punkten 162, 163 und 164 geändert, die rot, grün und blau charakterisieren. Es versteht sicU',
daß die Erfindung nicht auf spezielle Folgen der Änderung
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der doppelbrechenden Eigenschaften oder der Verzögerung des Materials beschränkt ist, sondern alle geeigneten
Anordnungen verwendet werden können.
ig, 9 zeigt eine weitere Anordnung nach der Erfindung,
bei der die Keramikplatte in eine Anzahl von Abschnitte unterteilt ist, um für das Umschalten zwischen den Farben
mehr Zeit zu gewinnen. Die als Ausführungsbeispiel dargestellte Anordnung umfaßt Abschnitte 1 bis 4-, von denen
jeder durch eine'eigene Signalquelle gesteuert wird. Diese Signalquellen sind in der Schaltsteuerung 172 enthalten
und mit den Abschnitten der Keramikplatte 170 durch Leitungen
174·, 176, 178 und 180 verbunden· Die anderen Kammelektroden
der Abschnitte können durch eine gemeinsame Leitung 182 mit einem stabilen Bezugspotential, beispielsweise
mit Masse, verbunden sein·
Die zur Steuerung einer solchen Anordnung benötigten Signale sind in Fig. 10 dargestellt· Die Kurve 190 zeigt
ein Steuersignal, durch das die ganze Fläche des Keramikmaterials als ein Material geschaltet wird, während die
Kurve 191 das Signal zeigt, das dem Abschnitt 191 zugeführt
wird. Die gestrichelten Abschnitte der Kurven 191 bis 194- zeigen den Übergang von einem Niveau zum anderen.
Die Kurven 192, 193 und 194· zeigen die Steuerimpulse, die
den Abschnitten 2, 3 und 4· zugeführt werden. Das Diagramm
nach Fig. 10 gilt wieder für ein Zeilensprungverfahren mit Halbbilddarsteilung.
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele machen deutlich, daß durch die Erfindung ein verbessertes, nach dem Zeitfolgeverfahren
arbeitendes Fernsehgerät geschaffen wird,
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des ein elektronisch umschaltbares ferroelektrisches
Filter zur Verbesserung der Farbqualität benutzt. Die Anwendung eines solchen elektronisch abstimmbaren Filters
hat eine Verminderung der Größe und des Gewichtes des Farbfernsehgerätes und wegen des Fehlens sich mechanisch
bewegender Teile auch eine erhöhte Zuverlässigkeit zur Folge. Da auch mechanische Antriebsmittel und rotierende
scheiben oder Trommeln nicht benötigt werden, ergibt sich
ein stark vereinfachter Aufbau des erfindungsgemäßen Gerätes. Da die Umschaltung des ferroelektrischen Farbfilters
nit einer Geschwindigkeit von 3600 Folgen von^ je drei
Farben pro Minute erfolgen muß, stellt das erfindungsgemäße elektronische Schaltsystem ein stark vereinfachtes
und störungsfreies System dar.
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Claims (6)
- Patentansprüche
IFarbfernsehgerät mit einer auf ihrem Bildschirm eine Folge von Teilbildern schreibenden Kathodenstrahlröhre und einer Farbfilteranordnung, die einen zur Folge der Teilbilder synchronen Wechsel der Farbe der .Teilbilder bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß sich vor dem Bildschirm (35) der Kathodenstrahlröhre (22) ein ferroelektrisch.es Filter (24-) mit wählbaren Verzögerungseigenschaften befindet und mit dem ferroelektrischen Filter (24) eine üchaltsteuerung (36) gekoppelt ist, die die Verzögerungseigenschaften des ferroelektrischen Filters in Abhängigkeit von der zeitlichen Folge der Teilbilder verändert. - 2. Farbfernsehgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ferroelektrische Filter (24) eine Platte (32) aus ferroelektrischer Keramik enthält, die dem Filter seine Verzögerungseigenschaften verleiht.
- 3. Farbfernsehgerät ,nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (32) aus ferroelektrischer Keramik zwischen zwei Polarisatoren (30 und 3^) angeordnet und mit üteuerelektroden (42, 44) versehen ist, die mit der Schaltsteuerung (36) verbunden sind.
- 4. Farbfernsehgerät nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Polarisatoren (30 und 34)309837/0899verschiedene Polarisationsrichtungen haben und die Pliitte (32) aus ferroelektrischem Material die Polarisationsrichtung des den einen Polarisator (30) durchdringenden Lichtes in Abhängigkeit von dessen Wellenlänge derart unterschiedlich dreht, daß wahlweise nur die Polarisationsrichtung von Licht im roten, grünen oder blauen Spektr alber eich mit der Polarisationsrichtunij/ des anderen, einen Analysator bildenden Polarisators (37O übereinstimmt und durch den Analysator lustre ten kann.
- 5· Furbfemsehgerät nach Anspruch 4- oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektroden von auf einer Seite der Platte (32) angebrachten Kammelektroden (4-2 und 44) mit ineinandergreifenden Zähnen gebildet werden.
- 6. Farbfernsehgerät nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (170) aus ferrokeramischer Keramik aus mehreren Abschnitten besteht, die eigene, mit der Schaltsteuerung (172) verbundene üteuerelektroden aufweisen und unabhängig voneinander s t eue rb ar s ind.309837/0899
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