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Fernseheinrichtung, bei der ein über das Bildfeld geführter Abtaststrahl
einer Kathodenstrahlröhre sowohl auf dem Hinwege als auch auf dem Rückwege Bildeindrücke
vermittelt Die Erfindung betrifft eine Fernseheinrichtung, bei der über das Bildfeld
der Abtaststrahl einer Kathodenstrahlröhre hinweggeführt wird. Bei Einrichtungen
dieser Art hat man gewöhnlich entweder durch den Abtaststrahl nur bei der Bewegung
über das Bildfeld in einer Richtung Bildeindrücke vermitteln-lassen, ihn dagegen
in der anderen Richtung mit außerordentlich hoher Geschwindigkeit zurückgeführt.
Der Strahl führte dann sog. Kippschwingungen aus. Bei anderen Einrichtungen hat
man den Strahl dagegen bei der Bewegung in beiden Richtungen Bildeindrücke vermitteln
lassen und ihn dabei eine etwa sinusartige Bahn durchlaufen lassen. Die Erfindung
bezieht sich auf Einrichtungen dieser letzten Art.
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Während bei dem mit Kippschwingungen arbeitenden Abtaststrahl die
nebeneinanderliegenden Abtastzeilen ohne weiteres parallel zueinander liegen, sind
sie bei den bisher bekannten Einrichtungen mit Abtastung in beiden Richtungen zueinander
geneigt. Daraus ergibt sich eine Bildunschärfe an den beiden Bildrändern, an denen
die Strahlumkehr erfolgt. Um diesen Mangel bei einer Fernseheinrichtung zu vermeiden,
bei der ein über das Bildfeld geführter Abtaststrahl einer Kathodenstrahlröhre unter
dem Einfluß einer symmetrisch verlaufenden Ablenkspannung sowohl auf dem Hinwege
als auch auf dem Rückwege Bildeindrücke in Richtung der Zeilen vermittelt, bewirkt
gemäß der Erfindung eine örtlich beim Empfänger erzeugte Spannung der doppelten
Frequenz der Ablenkspannung, d. h. von Zeilenfrequenz, durch Steuerung eines Gleichrichters
32 die stufenweise Rufladung eines Ablenkkondensators a i, 22 bzw. eines ihm parallel
geschalteten Kondensators 36 und damit den Vorschub des Kathodenstrahles jeweils
um einen Zeilenabstand senkrecht zur Zeilenrichtung immer nur nach Ablauf jeder
Zeile außerhalb des Bildfeldes.
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Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung beispielsweise
beschrieben. Es ist Abb. i eine schematische Darstellung einer ganzen Empfängeranordnung
gemäß der Erfindung.
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Abb. 2, 3 und q. sind Diagramme, an Hand deren die Wirkungsweise erläutert
wird.
Die Anordnung, deren Schaltung in Abb. i gezeigt wird, weist
einen Empfänger auf, der aus einer Antenne i, einem Abstimmkondensator 2, einer
Induktivität 3 und einer Erdverbindung 4. besteht. Der Empfangskreis ist mit einem
Hochfrequenzverstärker 5 beliebiger Art gekoppelt. Auf diesen Verstärker folgt ein
Detektor sowie ein Niederfrequenzverstärker 6. Der Ausgang aus dem Niederfrequenzverstärker
wird einem Filter 7 aufgedrückt, das nur die Bildwecliselimpulse durch einen Verstärker
8 zur Primärwicklung eines Transformators io gelangen läßt, ferner einem zweiten
Filter 11 und Verstärker 12, welche die Zeilenfrequenzen durchlassen, und schließlich
einem Filter 13, das alle Frequenzen mit Ausnahme der Zeilenfrequenzen zur Primärwicklung
eines Niederfrequenztransformators 14 gelangen läßt.
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Zum Empfänger gehört weiter eine Kathodenstrahlröhre 15, die mit Glühkathode
16, Steuerelektrode 17, Anode 18, einem die Strahlen fokussierenden, leitenden überzug
20 und zwei Platten 21 und 22 ausgestattet ist, welche den Kathodenstrahl in senkrechter
Richtung ablenken. Ferner gehören dazu die Spulen 23 und 24, um den_ Strahl
quer zu einem fluoreszierenden Schim abzulenken.
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Die Steuerelektrode i 7 der Röhre ist mit der Kathode 16 über eine
Vorspannungsbatterie 25 und die Sekundärwicklung des Transformators 14 verbunden;
für die Anode und den L`berzug 2o ist eine gemeinsame Spannungsquelle 26 vorgesehen.
In der Darstellung sind Ablenkplatten und Spulen außerhalb der Röhre gezeigt. Sie
können aber auch im Innern der Röhre - angebracht sein.
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Synchronismus zwischen der waagerechten Bewegung des bildzusammensetzenden
Kathodenstrahles und der Abtastbewegung an der Sendestelle wird dadurch erreicht,
daß man die Abtastfrequenz, welche wegen der hin und her gehenden Abtastung einen
symmetrischen Spannungsverlauf aufweisen muß, vorzugsweise 48o bis 75oPerjsek.,
der Trägerwelle an der Sendestelle aufdrückt und sie an der Empfangsstelle nach.
Ausiilterung mit den ankommenden Signalen an die Klemmen der Spulen 23 und 24 anlegt.
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Die Verteilung der Abtastzeilen auf dem Leuchtschirm bei den bekannten
Fernsehgeräten ist unter starker übertreibung des Abstandes zwischen den aufeinanderfolgenden
Zeilen durch die Sinuskurve in Abb. 2 wiedergegeben. Man sieht hieraus, daß die
Zeilen am Rande des Schirmes anderen Abstand haben (vgl. die Punkte A, B
und C, Di) als bei der Mittellinie E-E.
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Es sei nunmehr erläutert, wie gemäß der Erfindung ein Parallelismus
der Abtastzeilen und infolgedessen die Verbesserung in der Einzelwiedergabe des
empfangenen Bildes erzielt wird.
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Nach Abb. i ist hier die Platte 22 unmittelbar geerdet und die gegenüberliegende
Platte 21 mit der Anode 31 eines Glühkathodengleichrichters 32 verbunden, der eine
Steuerelektrode 33 aufweist und dessen Kathode 34 ebenfalls über eine. Anodenbatterie
35 geerdet ist. Parallel zu den Ablenkplatten 21 und 22 liegt ein Kondensator 36;
demnach liegt er in Reihenschaltung zwischen dem Pluspol der Spannungsquelle 35
und der Anode 31 der Gleichrichterröhre 32.
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Die Steuerelektrode 33 des Gleichrichters ist mit seiner- -Kathode
über die Sekundärwicklung des Niederfrequenztransformators 37 verbunden. Durch die
Vorspannungsquelle 38 ist der Stromdurchgang durch die Röhre 32 unterbrochen, wenn
durch den Transformator 37 keine positiven Spannungen auf das Gitter 33 gegeben
werden.
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Die Sekundärwicklung des Niederfrequenztransformators 37 wird mit
einer Wechselspannung-vom Doppelten der Abtastfrequenz gespeist, nämlich 96o bis
i 5oo Perioden. Der Zweck wird im folgenden noch erlutert.
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Ferner ist eine Kurzschlußvorrichtung 4o vorzugsweise in Ges-alt einer
Glühkathodenröhre 41 mit Kathode 42,. Anode 43 und Steuerelektrode 44 vorgesehen.
Ihre Kathode ist mit der Anode des Gleichrichters 32 durch den Leiter 45 verbunden;
ihre Anode ist an die Erdleitung 46 angeschlossen, an der auch eine Belegung des
Kondensators 36, der Pluspol der Batterie 35 und die Ablenkplatte 22 liegen.
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Der Eingangskreis des Gleichrichters 4o wird durch die Sekundärwicklung
des Trans= formators io gebildet, dessen Primärwicklung die von dem Filter 7 gelieferte
Bildwechselfrequenz zugeführt wird. Durch die Vorspannungsquelle 47 ist der Strom
der Röhre 41 unterbrochen, solange durch den Transformator 1 o keine positiven Spannungen
auf das Gitter 4.1 gegeben werden.
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Im Betriebe wird die ankommende Trägerwelle, die mit den Bild- und
Synchronisierströmen moduliert ist, wieder demoduliert, und die abgeleiteten Frequenzen
werden durch die Filter 13, 11 und 7 auf die - Kathodenstrahlröhre, die Ablenkspulen
23 und 24. und auf die Kurzschlußvorrichtung 40 verteilt.
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Die Ablenkspulen veranlassen den Strahl, von einer Seite des fluoreszierenden
Schirmes zur anderen mit der Abtastfrequenz zu schwingen. Die Geschwindigkeit der
hierzu senkrechten Bewegung des Strahles ist proportional der Aufladung der Ablenkplatten
21 und 22 durch den Gleichrichter 32.
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Um die Abtastzeilen auf dem fluoreszierenden Schirm parallel verlaufen
zu lassen,
bleibt die Spannung an den Klemmen der Ablenkplatten
während eines einfachen Durchlaufens des Kathodenstrahles unverändert. Zu diesem
Zweck ist die Vorspannungsquelle 38 so eingestellt, daß die von ihr der Steuerelektrode
33 zugeführte Spannung das Fließen eines Anodenstroms durch die Gleichrichterröhre
32 verhindert.
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Die Amplitude der der Steuerelektrode des Gleichrichters zugeführten
Spannung aus der die doppelte Zeilenfrequenz (96o bis I5oo Perioden) liefernden
Quelle ist jedoch so groß, daß die Spitze jeder positiven Halbperiode die normale
Vorspannung an der Steuerelektrode 33 überwindet und es der Gleichrichtervorrichtung
-gestattet, für einen Augenblick leitend zu werden. Hierdurch wird die Aufladung
des Kondensators 36 periodisch um kleine Beträge vergrößert.
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Da die Abtastfrequenz nach dem Ausgeführten vorzugsweise zwischen
480 und 7,5o Perioden liegen soll und die Ladungssteuerfrequenz das Doppelte der
Abtastzeilenfrequenz sein soll, so ist es klar, daß bei richtiger Einstellung der
Phasenbeziehung zwischen den beiden Frequenzen der Strahl plötzlich an den Enden
seiner Abtastzeilen um ein geringes Stück senkrecht zur Zeilenrichtung weitergeschaltet
wird.
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Die Ladeverhältnisse des Kondensators und infolgedessen die Spannungsveränderung
an den Klemmen der Ablenkplatten 2I und 22 bezüglich der Zeit sind in Abb.3 dargestellt.
Die sich aus dieser Veränderung ergebende Parallelität der Abtastzeilen auf dem
Schirm veranschaulicht Abb. 4.
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Am Ende jedes Zeitabschnittes entsprechend der Zeit, die der Abtaststrahl
an der Sendestelle braucht, um ein einzelnes Bildfeld des Films vollständig zu bestreichen,
wird der Kathodenstrahl in seine Anfangslage durch Wirkung der Kurzschlußvorrichtung
4o zurückgeführt, deren Elektroden parallel zu den Ablenkplatten. und dem Kondensator
36 liegen. Die Kurzschlußwirkung wird dadurch erzielt, daß jede Gruppe von ankommenden
Schwingungen der Bildwechselfrequenz verursacht, daß das Gitter der Kurzschlußvorrichtung
ausreichend positiv wird, derart, daß die Vorrichtung leitend wird.
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Man erkennt hieraus, daß das empfangene Bild aus parallelen Zeilen
zusammengesetzt ist. Dies ist von großer Bedeutung, da die unregelmäßige Abtastung
eines Bildes gemäß Abb. 2 insbesondere dann störend wirkt, wenn das Bild vergrößert
und auf einen Schiren projiziert wird. Abänderungen der ErfindungsindimRahtncn des
Schutzbereiches für den Fachmann durchaus möglich. Beispielsweise kann die Gittersteuerung
der Gleichrichtervorrichtung ausgelassen werden, und es bann ihr eine periodische
Anodenspannung vermittels einer homtnutatorvorrichtung geeigneter Art zugeführt
werden. Die Kommutatorvorrichtung kann entweder die Anodenspannung unmittelbar von
einer geeigneten Quelle über eine Strombegrenzungsvorrichtung zuführen, oder sie
kann die Entladung eines Hilfskondensators gestatten, der die richtige Kapazität
hat, um den jeweils notwendigen geringen Spannungszuwachs zum die Ablenkung überwachenden
Kondensator 36 zu liefern..
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Weiter können die Anschlüsse der Ablenkplatten umgekehrt werden, und
der Strahl kann veranlaßt werden, vom Unterrand nach dem Oberrand des Bildes zu
wandern, statt, wie beschrieben, vom Oberrand zum Unterrand. Außerdem ist hervorzuheben,
däß der neue Empfänger nicht auf den Empfang von Filmwiedergabe beschränkt ist.
Die ankommenden Signale können auch von einer Sendestation mit unmittelbarer Bildwiedergabe
von solcher Art versehen sein, bei der ein Gegenstand oder das Bild eines Gegenstandes
unmittelbar von einem Strahl (Elektronenstrahl oder Lichtstrahl) abgetastet wird.
In diesem Falle ist die Frequenz der Bildwechsel nicht durch die Frequenz der '
Bildwechsel des Films. gegeben, der ferngesehen werden soll, sondern kann in beliebiger
Weise durch andere Mittel der Trägerwelle aufgedrückt werden.