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Sendeeinrichtung für farbiges Fernsehen nach dem Lichtstrahlabtastverfahren
Die Erfindung hat ein Übertragungsverfahren für farbige Fernsehbilder zur Voraussetzung,
bei welchem nacheinander vollständige Bilder oder Teile von vollständigen Bildern
in den verschiedenen Grundfarben übertragen und empfangsseitig wiedergegeben werden.
Die Übertragung und Wiedergabe muß dabei mit einer derartigen Frequenz geschehen,
daß empfangsseitig die Farben miteinander verschmelzen.
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Es ist bereits bekannt, farbige Fernsehbilder dadurch wiederzugeben,
daß auf dem Leuchtschirm einer Kathodenstrahlröhre eine große Anzahl von den verschiedenen
Zeilen des Bildes zuzuordnenden Streifen mit verschiedenartig fluoreszierender Masse
belegt sind. Bei einer derartigen Einrichtung besteht aber das ziemlich schwierig
zu lösende Problem, für eine genau konstante Lage der einzelnen Bildzeilen auf dem
Empfangsschirm zu sorgen, da natürlich jede fernzuübertragene Zeile mit einer ganz
bestimmten Grundfarbe wiedergegeben werden muß, um einen naturgetreuen Farbeindruck
am Empfänger hervorzurufen. Es ist ferner bekannt, farbige Fernsehbilder dadurch
herzustellen, daß vor einer gewöhnlichen Bildempfangsröhre eine aus drei Farbsektoren
bestehende Filterscheibe umläuft. Bei der Betrachtung durch diese Farbsektorscheibe
erscheint das- Bild auf dem Fluoreszenzschirm der Reihe nach in allen Farben, welche
in der Filterscheibe enthalten sind. Bei genügend hoher Bildwechselfrequenz verschmelzen
die einzelnen einfarbigen Teilbilder zu einem Bild in natürlichen Farben. Nachteilig
bei diesem Verfahren ist der durch die Farbfilter bedingte Verlust an Lichtintensität.
Es ist schließlich auch bekannt, bei einer Braunsehen Röhre zur Schonung des Leuchtschirmträgers
eine im Vakuum befindliche umlaufende Scheibe zu benutzen.
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Gemäß der Erfindung soll nun eine Sendeeinrichtung für farbiges Fernsehen
nach dem
Lichtstrahlabtastverfahren, mit welcher vollständige Bilder
oder Teile davon nacheinander in den verschiedenen Grundfarben zii übertragen sind,
so aufgebaut sein, daß ein abscllnictsweise finit verschiedenfarbig leucli= tenden
Fluoreszenzmassen belegter LettceA3 stoffträger gegenüber einem mittels eines modulierten
Kathodenstrahles abgetasteten raumfesten Bildfelde beweglich vorgesehen ist.
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Eine Ausführungsform einer derartigen Sendeeinrichtung ist in Abb.
i und 2 veranschaulicht.
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In Abb. i bedeutet i ein evakuiertes Gehäuse, an welchem sich ein
Ansatzrohr :2 befindet, das zur Aufnahme des Kathodenstrahlsy stems bestimmt ist.
Über dem Ansatzrohr 2 befinden sich zwei Spulenpaare 3 und q., welche den Kathodenstrahl
nach zwei zueinander senkrechten Richtungen ablenken. Im Innern des Gehäuses i ist
eine durchscheinende Scheibe 5 drehbar angeordnet; sie -,vird mittels eines Synchronmotors
6, dessen Läufer sich innerhalb und dessen Ständerwicklungen sich außerhalb des
Gehäuses i befinden, in Umdrehungen versetzt. Das Kathodenstrahlbüschel beschreibt
auf der Scheibe 5 ein Bildfeld 7, -welches durch das Glasfensterg hindurch mittels
eines lichtoptischen Objektivs 9 auf den fernzuübertragenden Gegenstand 1o, der
beispielsweise aus einer Zeichnung oder auch aus einem körperlichen Objekt bestehen
kann, abgebildet wird. Die Scheibe 5 ist in Abb. 2 in der Aufsicht dargestellt.
Sie dreht sich in der Richtung des Pfeiles b und besitzt drei Sektoren 12 bis 1d.,
welche mit verschiedenfarbigen Leuchtmassen, beispielsweise mit Cadmiumsulfid, Zinkoxyd
und Calciumwolfraniat, welche in den Farben Orange, Grün und Blauviolett leuchten,
belegt sind. Das von dem Kathodenstrahl beschriebene Bildfeld ist in -AM.
2 mit i i bezeichnet, die Zeilenv orschubrichtung, d. h. die sog. Bildwechsellzoordinate,
ist durch den Pfeil u angedeutet, während die Bildzeilen in Abb. 2 waagerecht liegen.
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Die Anordnung nach Abb. i und 2 arbeitet in der Weise, daß während
der Sektor 12 durch das Bildfeld hindurchläuft, der unmodulierte Kathodenstrahl
das Bildfeld einmal überstreicht. Bei dem fernzuübertragenden Gegenstand 1o wird
dann jeder Bildpunkt in der betreffenden Grundfarbe, mit welcher der Sektor 12 belegt
ist, abgetastet. Das vom Gegenstand 1o reflektierte Licht fällt auf entsprechende
Photozellen, welche für die betreffende Grundfarbe empfindlich sind. Die Zeilenv
orschubrichtung ist dabei durch den Pfeil a, in Abb. 2 angegeben. Der Zeilenvorschub
erfolgt also in derselben Richtung wie die Umdrehung der Scheibe 5. Dies ist insofern
vorteilhaft, als man dann unter sonst gleichen Verhältnissen mit kleineren Sektoren,
d. h. mit einem kleineren Scheibendurchmesser, auskommen kann, als wenn man
die Zeilenvorschubrichtung entgegengesetzt der Drehrichteng L wählen würde.
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;:- Die Übertragung des Bildes in den anderen -Grundfarben, welchen
die Sektoren 13 und i4. entsprechen, geschieht in genau gleichartiger Weise, nachdem
der Sektor 13 bz«-. 14 in das Bildfeld i i hineingelaufen ist.
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Die Empfangseinrichtung für farbiges Fernsehen, mit welcher vollständige
Bilder oder Teile davon nacheinander mit einer Intensi t<its @ erteilung entsprechend
dein Bildinhalt in den verschiedenen Grundfarben zu übertragen sind, besteht gemäß
der Erfindung darin, daß ein abschnittweise mit verschiedenfarbig leuchtenden Fluoreszenzmassen
belegter Leuchtstoffträger gegenüber einem raumfesten Bildfeld, welches ein mit
dem Teilbildinhalt modulierter Kathodenstrahl abtastet, beweglich vorgesehen ist,
derart, daß die einzelnen Teilbilder in den entsprechenden Grundfarben erscheinen.
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Eine Ausführungsform eines derartigen Empfängers kann ebenfalls unter
Benutzung der Abb. i und :2 erläutert werden. -Man hat in Abb. i und 2 dann lediglich
an Stelle des fernzuübertragenden Gegenstandes 1o eine Projektionsfläche anzubringen.
Im übrigen ist die Einrichtung nach Abb. i und 2 unverändert für Empfangszwecke
brauchbar, und ihre sämtlichen Bestandteile haben dieselbe Bedeutung wie bei der
oben beschriebenen Sendeeinrichtung.
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Der Empfänger arbeitet dann in der Weise, daß mit den Spannungen,
welche dein Inhalt der übertragenen Teilbilder in den verschiedenen Grundfarben
entsprechen, der in der Röhre ,2 erzeugte Kathodenstrahl moduliert wird. Die Scheibe
5 auf der Empfängerseite mulj synchron und phasengleich finit der Scheibe 5 der
Senderseite angetrieben werden. Es wird dann das einer bestimmten Grundfarbe entsprechende
Teilbild «-ledergegeben, während der Sektor finit der entsprechenden Grundfarbe
auf der Empfangsseite durch das Bildfeld i i hindurchläuft. Bei der Übertragung
des nächsten Teilbildes, welches einer anderen Grundfarbe zugeordnet ist, kommt
auch empfangsseitig der Sektor mit der entsprechenden Grundfarbe in das Bildfeld
i i zu liegen, so daß auf dein Projektionsschirm io die Teilbilder in den drei verwendeten
Grundfärben erscheinen und zu einem Bild in den natürlichen Farben verschmelzen.
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Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, daß vollständige Bilder
in den verwendeten Grundfarben nacheinander übertragen werden, sondern ist in gleicher
Weise auch auf einen Farbwechsel mit der Zeilenfrequenz
anwendbar.
Es wird dann zuerst die erste Zeile nacheinander in den drei verschiedenen Grundfarben
übertragen, sodann die zweite Zeile in den drei verschiedenen Grundfarben usw. Es
muß allerdings für diesen Zweck auf der Sende- und der Empfangsseite noch je ein
Spiegelrad angebracht werden, welches die langsame Bildkoordinate liefert, da nämlich
dann die Scheibe 5 sehr viel schneller umläuft und sich bei der Übertragung jeder
Zeile in einer Grundfarbe um i2o° dreht. Diese Ausführungsform erfordert jedoch
nicht notwendig hohe Umfangsgeschwindigkeiten der Scheibe 5: Man kann vielmehr auch
mit geringen LTmfangsgeschwind.igkeiten arbeiten, ebenso wie beim Farbwechsel mit
Bildwechselfrequenz,wenn man auf der Scheibe 5 genügend viele schmale Sektoren anbringt
und wenn es gelingt, die Phasenfehler der Empfängerscheibe gegenüber der Senderscheibe
genügend klein zu halten.
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Die Erfindung ist deshalb besonders bemerkenswert, weil wegen des
Wegfalles von Farbfiltern hohe Lichtintensität auf der Sende- und Empfangsseite
erreicht werden kann.
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Für den Fall, daß es sich um eine Gegenseheinrichtung handelt, kann
man auf beiden Seiten je zwei Kathodenstrahlsysteme mit derselben rotierenden Farbscheibe
vorsehen, so daß das erste Kathodenstrahlsystem für Sendungen und das zweite für
den Empfang benutzt werden kann.
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Eine andere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß auf der
Sende- und bzw. oder der Empfangsseite ein sektorfÖrmig mit verschiedenfarbig fluoreszierenden
Massen belegter Leuchtschirm fest in einer Kathodenstrahlröhre angeordnet ist und
daß dann die Kathodenstrahlröhre gedreht wird, während die das Bildfeld beschreibenden
Ablenkspulen im Raume feststehen. Man muß in diesem Falle nur noch eine weitere
raumfeste Spule anbringen, welche mit einem Gleichstrom gespeist 'wird, derart,
daß der Kathodenstrahl aus der Leuchtschirmmitte herausgerückt wird. Man kann in
diesem Falle den Farbwechsel ebenfalls wieder mit Bildwechselfrequenz oder mit Zeilenfrequenz
vornehmen.