DE864268C - Farbfernseheinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich, auf Einrichtungen zur Übertragung von farbigen Fernsehbildern, und zwar insbesondere auf solche, die so ausgebildet sind, daß das gesendete farbige Bild mit einem Empfänger, der nur zur Wiedergabe schwarzweißer Bilder geeignet ist, ebensogut empfangen werden kann, wie eine schwarz-weiße Bildsendung. Bei solchen Einrichtunigen sind alle Zeilenwechselfrequenzen und Bildwechselfrequenizen die gleichen,

ίο wie bei den üblichen Einrichtungen zur Übertragung von Schwarz-Weiß-Bildern, und die zusammengesetzte Bildpunktkompomente des Farbfernsehzeichens ist so beschaffen, daß diejenigen aus ihr abgeleiteten Zeichenspannungen, die dem Bild die Farbe verleihen, in einem Empfänger für schwarz-weiße Bilder nur in geringem Maße wirksam werden.

In einem Farbfernsehempfänger kann die Wiedergabe des Bildes entweder mittels einer einzigen Kathodenstrahlröhre oder mittels mehrerer solcher Röhren erfolgen. Im letzteren Fall wird eine Anj zahl von miteinander in Beziehung stehenden Kathodenstrahlen; so gesteuert, daß diese Strahlen dieBildschirme einer gleichen Anzahl von Kathodenstrahlröhren¹ in einer Reihe von- aus parallelen Zeilen bestehenden, aufeinanderfolgenden Bildern abtasten. Bei einem bekannten Farbfernsehempfänger wird die zusammengesetzte Bildpunktkomponente analysiert und ihre schwarz-weißen Teile und ihre Farbteile werden den Steuergittern der

Kathodenstrahlröhren zugeführt, um die Stärke der Kathodenstrahlen und dadurch die Helligkeit und die Farbe des wiedergegebenen Bildes zu steuern. Die den Zeilenwechsel, den Bildwechsel und die Farbenauswahl synchronisierenden Komponenten des Fernsehzeichens werden voneinander und' von der zusammengesetzten¹ Bildpuniktkomponente getrennt und ihrer Bestimmung gemäß verwendet. Auf diese Weise wird das gesendete schwarz-weiße ίο oder farbige Bild im Empfänger schwarz-weiß oder farbig wiedergegeben. ^;

In einer bekannten Einrichtung, mit der sowohl schwarz-weiß als auch farbig wiederzugebende ■ farbige Bilder gesendet werden, werden die Grundfarben des gesendeten Bilides. im Sender durch eine Vorrichtung ausgewählt, die in bezug auf diese Farben die gleichen elektrischen Eigenschaften besitzt und dlaher für die grünen, roten und blauen Farbenkomponenten der gleichen Stärke dieselbe elektrische Energie liefert. Der Auswahlvorgang ergibt ein zusammengesetztes Farbzeichem mit einer Unterträgerwelle für die Farbe, die eine Frequenz von etwa 3,8 Megahertz hat und deren Amplituden- und Phasenoharakteristik den drei verschie- -denen Farben entspricht, indem sie im Abständen von 120° in cyclischer Folge durch die Farbzeichenspannungen moduliert wird, deren Frequenz zwischen ο und 2 Megahertz liegt. Außerdem wird aus den' den Grundfarben entsprechendem Farb-Zeichenspannungen eine Schwarz-Weiß-Komponente abgeleitet, die die gleichen Energiewerte für Grün, Rot und. Blau aufweist und¹ .eine Frequenz zwischen ο und 4 Megahertz hat. Das. zusammengesetzte Bildpunktzeichen besteht aus der Summe dieser Schwarz-Weiß-Komponentenj und der zusammengesetzten Farbzeichenkomponenten. Der Empfänger enthält eine der vorgenannten Farbauswahlvorrichtung ähnliche Farbauswahlvorrichtung, die aus dem zusammengesetzten Bildpunktzeichen 40' in Abständen' von 120⁰ die Farbzeichen von ο bis 2 Megahertz auswählt. Diese Farbzeichen werden, dann mit den hochfrequenten Komponenten der empfangenen Schwarz-Weiß-Zeichenspanniung kombiniert und ergeben eine Farbzeichenspannung hoher Auflösung, die den Steuerelektroden der Kathodenstrahlröhren zugeführt wird.

Eine Fernseheinrichtung der genannten Art ist imstande, Zeichenspanttiumgen, die sich über ein Frequenzband von insgesamt 8 Megahertz erstrecken, über einen Kanal mit einer Bandbreite von nur 4 Megahertz zu übertragen. Aus diesem Grunde wird die Frequenz der Auswahlspannung bzw. der Unterträgerwelle, für die Farbe in die unmittelbare Nähe der oberen- Grenze des Frequenzbandes von· 4 Megahertz verlegt, d. h. zu etwa 3,8 Megahertz bestimmt, diamit die Farbzeichenkomponenten mit einer Frequenz von ο bis 2 Megahertz als Modulationsfrequenzen! für diese Welle verwendet werden können. Diejenigen Farbzeichenkomponenten des resultierenden Zeichens, die die . höheren Frequenzen haben, d. h. diejenigen, deren Frequenz zwischen 2 und 4 Megahertz liegt, werden dann in zeitlicher Folge miteinander kombiniert, um die die gemischten Höhen darstellende Komponente des Schwarz-Weiß-Zeichens zu ergeben.

Bei einem im Rahmen einer solchen Einrichtung verwendeten bekannten Empfänger werden sowohl die Farbzeichenkomponenten als auch das Schwarz-Weiß-Zeichen über den Auswahlkanal übertragen, um die Farbzeichen zu ergeben.. Bei einer anderen Art von Empfängern werden die die Frequenzen von 2 bis 4 Megahertz umfassenden Komponenten des Schwarz-Weiß-Zeichens nicht über den Auswahlkanal, sondern über einen gesonderten Kanal übertragen. Derartige Empfänger haben jedoch gewisse unerwünschte Eigenschaften. Zwecks Erzielung von gesättigten Farben bei der Wiedergabe werden für den Farbenauswahl sehr kurze Impulse verwendet, wodurch die durch die Auswahlvorrichtung gehende Zeichenenergie sehr vermindert wird, so daß zusätzliche Verstärkerstufen vorgesehen werden müssen. Bei Verwendung von längeren Impulsen für die Farbenauswahl erhält man dagegen bei der Wiedergabe Farben, die weniger gesättigt sind, als diejenigen des gesendeten Bildes. Da der niederfrequente Teil des Schwarz-Weiß-Zeichens über den· Auswahlkanal übertragen wird, ist das der Auswahl unterworfene -Zeichen ein zusammengesetztes Bildpunktzeichen, so daß eine Einrichtung zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente erforderlich ist, um die richtigen Farbzeichenspannumgen zu erhalten. Weiterhin, ergibt sich in Anbetracht der Notwendigkeit der Verwendung je eines o- bis 2-Megahertz-Tiefpaßfilters in jedem der Farbzeichenkanäle und eines 2- bis 4-Megahertz-Bandfuters in dem Kanal für die gemischten Höhen die Aufgäbe der gegenseitigen kritischen Anpassung des Frequenzganges dieser Filter, um das richtige gegenseitige Verhältnis zwischen den über sie geleiteten Zeichenspannungen zu erhalten. Diese Aufgabe stellt sich übrigens auch dann ein, wenn nur Schwarz-Weiß-.Zeichen empfangen und Sehwarz-Weiß-Bilder wiedergegeben werden.

■ Das Prinzip der Übertragung mit gemischten Höhen gibt die Lehre, dlaß die Auflösung des wiedergegebenen Bildes in erster Linie von der Güte der schwarz-weißen Komponenten des zusammengesetzten Bildpunktzeichens abhängt. Aus diesem Grunde ist es außerordentlich wichtig, daß diese Komponente mit voller Treue übertragen wird.

Es ist bekannt, daß die üblichen Übertragungseinrichtungen Zeichen verschiedener Frequenzen nicht mit der gleichen Treue übertragen. Es kann daher sehr wohl sein, daß in einer Übertragungseinrichtung der obengenannten Art die durch die Farbzeidhenkomponenten modulierte Unterträgerwelle von 3,8 Megahertz nicht mit derselben Stärke übertragen wird, wie das Schwarz-Weiß-Zeichen, so daß das wiedergegebene Bild dann weniger gesättigte Farben hat, als das gesendete Bild, Es ist auch wohl bekannt, daß in einem durchschnittlichen farbigen Bild der prozentuale Gehalt am gesättigten Farben sehr gering ist, so diaß der Durchschnittswert der Farbensättigung auch sehr niedrig liegt.

Dies heißt mit anderen Worten, das die scbwarzweiße Komponente den Hauptteil der im wiedergegebenen' Bild vorhandenen Energie darstellt. Dies ist ein weiterer Grund für die Sicherung einer sehr treuen Übertragung dieser Komponente. Da bei den obenerwähnten Empfängern zumindest Teile des Schwarz-Weiß-Zeichens über die Auswahlkanäle übertragen werden, die einen nicht linearen Frequenzgang haben können!, ist es ziemlich schwer, diese hohe Übertragunigstreue des Schwarz-Weiß-Zeichens zu sichern.

Bei beiden obenerwähnten Arten von Empfängern werden der Auswahlspaninung von 3,8 Megahertz Farbzeichenkomponenten benachbarter Frequenzen überlagert, um die erwünschten Farbzeichen Von ο bis 2 Megahertz zu erreichen, die dem Steuergitter der Kathodenstrahlröhren zugeführt werden. Bei dieser Überlagerung ergibt die Auswahlspanmung von 3,8 Megahertz zusammen mit Störimpulsen und -anderen Interferenzspannungen! gewisse Schwebungsfrequenzen. Wenn die Frequenz einer Interferenzspannung im Bereich von 2 bis 4 Megahertz Hegt, wird die sich aus der Überlagerung ergebende Spannung im Frequenzbereich von ο bis 1,8 Megahertz liegen und wird sich infolgedessen im wiedergegebenen Bild viel stärker bemerkbar machen, als die eigentliche Interferenzspannung, deren Frequenz erheblich höher liegt. Wenn die Interferenzspannung beispielsweise eine Frequenz von 3,7 Megahertz hat, ergibt sich bei der Überlagerung eine resultierende Interferenzspannung von o, 1 Megahertz, die sich im wiedergegebenen Bild in hohem Maße geltend macht. Eine solche Interferenzspannung kann auch eine Komponente des Schwarz-Weiß-Zeichens sein. Wenn solche Komponenten des Schwarz-Weiß-Zeichens in dem die Auswahlvorrichtung enthaltenden Kanal erscheinen, ergeben sich ähnliche Störungserscheinungen.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Fernsehübertragungseinrichtung, die die Wiedereinführung der Gleichstromkomponente in den Auswahlkanälen überflüssig macht, die Möglichkeit der Regelung der Sättigung der Farben des wieder-

gegebenen Bildes gibt und eine hohe Übertragungstreue der Schwarz-Weiß-Zeichen sichert, ohne daß hierzu eine kritische gegenseitige Anpassung einer ■größeren Anzahl· von Filtern erforderlich wäre.
Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Einrichtung zum Senden bzw. Empfangen von farbigen Fernsehbildern, bei der im Sende- bzw. Empfangsgerät ein aus allen Farbzeichenkomponenten des gesendeten Bildes Zusammengesetzes, zumindest die niedrigeren Frequenzen des gesamten Frequenzbereiches des zusammengesetzten Bildpunktzeichens umfassendes, zur schwarz-weißen Wiedergabe des Bildes geeignetes Schwarz-Weiß-Zeichen abgeleitet und diesem dann die zum Färben des Bildes dienenden Farbzeichenkomponenten einzeln zugesetzt werden. Die Erfindung wird an Hand ihrer in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Fig. 1 und 2 zeigen das Schaltbild des Senders bzw. des Empfängers der erfindungsgemäßen Einrichtung, die Fig. 1 a und 2 a zeigen Abänderungen der Einrichtungen gemäß Fig. 1 bzw. Fig. 2, während Fig. 3 eine weitere Abänderung des Empfängers gemäß Fig. 2 darstellt.

Im folgenden' wird unter dem Ausdruck Schwarz-Weiß-Zeichen derjenige Teil des zusammengesetzten Bildpunktzeichens verstanden, der durch einen nur zur Wiedergabe von Schwarz-Weiß-Bildern geeigneten Empfänger wiedergegeben werden würde. Dieser Teil ist also derjenige, der nach der Entfernung aller zur Farbenübertragung dienenden Unterträgerwellen und ihrer Modulationskotnponenten übrigbleibt. Das- Schwarz-Weiß-Zeichen kann entweder aus allen Farbzeichen in untereinander gleicher Stärke oder aber vorwiegend aus einem von diesen bestehen. Mit dem Ausdruck Farbzeichen wird im folgenden eine Zeichenspannung bezeichnet, deren Augenblickswert proportional der Intensität der Grundfarbe eines Bildpunktes des an der Sendestelle abgetasteten Bildes ist. Teile des Frequenzbandes dieser Zeichenspannung werden als Farbzeichenkomponenten bezeichnet. Unter dem Ausdruck zusammengesetzte Farbzeichenkomponente wird diejenige Zeichenspannung verstanden, die sich bei der Modulation einer Farbenträgerwelle oder Unterträgerwelle durch ausgewählte Komponenten des. Farbzeichens, d.h. durch Farbzeichenkomponenten, ergibt. Die zusammengesetzte Farbzeichenkomponente bestimmt durch ihre Amplitude und durch ihre Phase die Farbe des zu übertragenden Bildpunktes. Der Ausdruck zusammengesetztes Bildpunktzeichen bezeichnet eine sich aus der Kombination des Schwarz-Weiß-Zeichens und der zusammengesetzten Farbzeichenikomponente ergebende Zeichenspannung.

Der Fernsehsender gemäß Fig. 1 enthält eine Bildfängereinheit 10, die drei Kathodenstrahlröhren enthält, von denen jede für eine der Grundfarben Grün, Rot und Blau empfindlich ist. An die Ablenkmittel dieser Röhren ist ein Zeilenabtastgenerator 12 bzw. ein Bildabtastgenerator 13 angeschlossen. Mit den Steuergittern der Kathodenstrahlröhren ist ein Sperrimpulsgenerator 14 verbunden, der zur Unterdrückung unerwünschter Impulse in der Modulätionsspannung der Einheit 10 und zur Sicherung der richtigen Wellenform dieser Spannung dient. Ferner ist ein Synchronisier impulsgenerator 15 vorgesehen, der einesteils mit dem Modiulationsfrequenizverstärker 18 und andernteils mit einem Auswahtepannungsgenerator 31 verbunden ist. Die Generatoren 12, 13, 14 und 15 werden durch einen Taktgeber 16 miteinander synchronisiert. An die Ausgangskreise der Bildfängerröhren der Einheit 10 ist eine weiter unten näher zu beschreibende Einrichtung 17, der Modulationsfrequenzverstärker 18, ein mit dem Oszillator 20 verbundener Modulator 19, ein Kraftverstärker 21 und eine Antenne 22 angeschlossen. Sämtliche vorgenannten Teile des Senders gemäß Fig. r können, mit Ausnahme der Einrichtung 17, üblicher Ausführung sein, so daß sich eine nähere

Erläuterung. ihres Aufbaues und ihrer Wirkungsweise erübrigt.

Die Einrichtung 17 enthält Mittel zur Erzeugung des zusammengesetzten. Bildpunktzeichens, das im Empfänger gemäß Fig. 2 zur Bestimmung der Helligkeit und der Farbe des wiedergegebenen Bilidesi verwendet wird. Zu diesem Zweck ist in der Einrichtung 17 zunächst ein Zeichenkanal vorgesehen, ins welchem zumindest gewisse Farb-Zeichenkomponenten zu einem Schwarz-Weiß-Zeichen kombiniert werden. Dieser Kanal, enthält einen Addierkreis 23, dem die einzelnen Farbzeichen von den Bildfängerröhren über die Klemmen 24_e, 24_& und 24c zugeführt werden. An diesen Addierkreis schließt sich ein für den Frequenzbereich von ο bis· 4 Megahertz durchlässiger Tiefpaßfilter 25 sowie ein weiterer Addierkreis 26 an. Jeder der genannten Addierkreise kanu einen Verstärker hoher Impedanz enthalten. Weiterhin enthält die Einrichtung Vj einen zweiten Zeuchenkanal zur Ableitung einer zusammengesetzten Farbzeichenkomponente aus zumindest einer der von den Bildfängerröhrengelieferten Farbzeichenkomponenten. Dieser zweite Kanal besteht aus an die Klemmen 24_α, ·24₆ und 24_C angeschlossenen Tiefpaßfiltern 27_a, 27j, und 27_C mit. einem Durchlaßbereich von ο bis 2 Megahertz, deren Ausgangskreise an diie festen Kontakte 28_a, 28₆ und 28_C eines rotierenden Schalters 29 mit einem rotierenden Kontakt 28^ ange^ schlossen sind. Dieser Schalter ist ziwar der Einfachheit halber als mechanischer Schalter dargestellt, wind aber normalerweise ein elektronischer Schalter sein. Der rotierende Kontakt 28^ des Schalters 29 ist über einen für den Frequenzbereich von 2 bis 4 Megahertz durchlässigen! Bandfilter 30 mit dem Addierkreis 26 verbunden. In diesem Addierkreis werden; die über den erstgenannten Kanal· übertragenen Schwarz-Weiß-Zeichen, und die über den zweitgenatnnten Kanal übertragenen zusammengesetztenFarbzeichenkompo'nentenzu einem zusammengesetzten Farbzeichen vereinigt. Schließlich enthält die Einrichtung 17 noch einen Auswahlspannungsgeoerator 31, dessen Eingangskreis an den Synehroniisierungsirnpulsgenerator 15 angeschlossen ist, während sein Ausgaaiigskreis mit dem Schalter 29 in Verbindung steht.

In der Einrichtung 17 werden die von den BiIdfängerröbren der Einrichtung 10 herstammenden grünen, roten und blauen Farbzeichen, von denen ein jedfes eine Bandbreite von ο bis 4 Megahertz hat, über die Klemmen 24_a, 24_& und 24_C gleichzeitig dem Addierkreis 23 zugeführt und werden dort in einem vorbestimmten gegenseitigen Verhältnis miteinander vereinigt, um ein Schwarz-Weiß-Zeichen zu ergeben, das eine Bandbreite· von ο bis 4 Megahertz umfaßt. Dieses Schwarz-Weiß-Zeichen gelangt über den Tiefpaßfilter 25 zum Addierkreis 26. Gleichzeitig werden die von den drei Bilidlfängerröhren herrührenden drei Farbzeichenkomponenten über die Klemmen 24_a, 24& und 24_C je einem der Tiefpaßfilter 27_a, 2J_b und 27_C zugeführt, die ihren in den Frequenzbereich von ο bis- 2 Megahertz fallenden Teil zu den festen Kontakten 28_S, 28₆ und 28^C des Schalters 29 durchlassen. Dieser Schalter, der mit einer hohen Auswahlfrequenz von etwa 3,8 Megahertz arbeitet, wählt die seimen festen Kontakten zugeführten Farbzeichenkomponenten nacheinander aus und liefert für jede dieser Komponenten eine Impulsfolge, deren Amplitude proportional der Helligkeit des gerade abgetasteten farbigen Bildpunktes ist. Am rotierenden Kontakt 28rf ergibt sich also ein Zug von aufeinanderfolgenden. Impulsfolgen in vorbestimmter zeitlicher Ordnung. Diese Impulse werden im Bandfilter 30 in Sinus wellen umgeformt, deren Frequenz der Arbeitsfrequeniz des Schalters 29 entspricht und deren Amplituden entsprechend der Stärke der einzelnen Farbzeichen moduliert sind. Diese Sinuswellen können' vektoriell zu einer einzigen zusammengesetzten Farbzeichenkomponente vereinigt werden, deren Modulationskomponenten mit jeder der einzelnen Farbzeichenkomponenten in Beziehung stehen. Die zusammengesetzte Farbzeichenkomponente wird im Addierkreis 26 mit dem über den erstgenannten Kanal übertragenen Schwarz-Weiß-Zeichen vereinigt undl bildet mit diesem zusammen ein zusammengesetztes Bildpunktzeichen, das dem Modulationsfrequenzverstärker 18 zugeführt wird. Der Schalter 29 erhält seine Betriebsspannung von dem durch den Synchronisierungsimpulsgenerator 15 gesteuerten Auswahlspannungsgenerator 31.

Die vorbeschriebene Einrichtung hat eine Reihe von Vorteilen gegenüber den bekannten Einrichtungen ähnlicher Art. Infolge der Tatsache, daß über den durch den Addierkreis 23 und den Tiefpaßfilter 25 gebildeten Nebenschlußkanal nicht nur die die gemischten Höhen darstellenden Komponenten von 2 bis 4 Megahertz übertragen werden, sondern das vollständige Schwarz-Weiß-Zeichen von ο bis 4 Megahertz übertragen wird, ergibt sich ein einfacherer Aufbau des Senders. Da hierbei für die Übertragung dtes> Schwarz - Weiß - Zeichens kein weiterer Kanal erforderlich ist, kann man sich die gegenseitige Anpassung der Filter in den Kanälen für die Farbzeichen und für das Schwarz-Weiß-Zeichen ersparen, wodurch die Übertragungstreue des Schwarz - Weiß - Zeichens verbessert wird. Weiterhin können infolge der Übertragung des Schwarz - Weiß - Zeichens über einen besonderen Kanal die Frequenzbänder der über die Farbzeichenkanäle übertragenen Farbzeichenkomponenten ganz erheblich beschnitten werden, und zwar bis auf einige hundert Kilohertz. Das Schwarz-Weiß-Zeichen kann als der zum Zeichnen des BiI-des dienende feine Pinsel betrachtet werden, wobei dann die Farbzeichenkomponenten die zum Kolorieren des Bildes dienenden breiten Pinsel darstellen.

Fig. la stellt eine andere Ausführungsform der Einrichtung 17 gemäß Fig. 1 dar. Bei dieser Einrichtung 17' enthält der zum Übertragen des Schwarz-Weiß-Zeichens dienende Zeichenkanal einen Tiefpaßfilter 25', der für einen Frequenzbereich von ο bis 2 Megahertz durchlässig ist, während der zur Übertragung der Farbzeichenkomponenten dienende

Zeichenkanal Tiefpaßfilter 27/, 27/ und 27/ enthält, 'die für Frequenzen von 0 bis 4 Megahertz durchlässig sind. Die Ausgangsklemmen 32 und 33 der Einrichtung 17' sind an den Verstärker 18 der Einrichtung gemäß Fig. 1 angeschlossen. Obzwar bei der Einrichtung gemäß Fig. 1 a nur der die Frequenzen vom ο bis 2 Megahertz umfassende Teil des Schwarz-Weiß-Zeichens über den Nebenschlußkanal ²3> ²3' übertragen wird, während sein die Frequenzen von 2 bis 4 Megahertz umfassender Teil· über den Farbzeichenkamal gebt, ist die Wirkungsweise der Einrichtung im wesentlichen doch dieselbe, wie diejenige der Einrichtung 17 gemäß Fig. 1, weil der die Frequenzen von ο bis 2 Megahertz umfassende Teil des Schwarz - Weiß - Zeichens den weitaus größeren Energiegehalt hat. Infolgedessen wird das Schwarz - Weiß - Zeichen durch den etwaigen nicht linearen Frequenzgang des Farbzeichenkanals auch 'hier nicht merklich beeinflußt.
Fig. 2 stellt einen Empfänger dar, der zum Empfang des mit dem Sender gemäß Fig. 1 oder gemäß Fig. ι a gesendeten farbigen Bildes geeignet ist, aber auch zum Empfang von schwarz-weiß gesendeten Bildern verwendet werden.· kann. Er enthält «5 einen mit der Antenne 41 verbundenen Hochfrequenzverstärker 40, an den eine Überlagererstufe 42, ein Zwischenfrequenzverstärker 43, ein Demodulator 44, eine Übertragungseinrichtung 45 und eine aus Kathodenstrahlröhren bestehende B'ildwiedergabevorrichtung 46 angeschlossen ist. Die zur Wiedergabe von in je einer der Grundfarben gehaltenen Bildern dienendem Kathodenstrahlröhren, der Bildwiedergabevorrichtung sind im Verhältnis· zueinander so angeordnet, daß die auf ihnen erscheinenden Teilbilder durch halbdurchsichtige Spiegel zu einem einheitlichen, farbigen Bild kombiniert werden. Am den Demodulator 44, der den Stufen 40, 42 und 43 auch eine Regelspannung zur selbsttätigen Verstärkungsregelung liefert, ist ferner über einen Synchronisierzeichentrenner 47 ein ZeilenabtastJgenerator 48 -und ein Bildabtastgenerator 49 angeschlossen. Diese Generatoren stehen mit den Ablenkspulen der Kathodenstrahlröhren in Verbindung. Der Synchronisierzeichen'-trenner 47 steht fernerhin mit einem einen Teil der Übertragungsvorrichtung 45 bildenden Farbenträgerwellengenerator 31' in Verbindung. Schließlich ist an den Zwischenfrequenzverstärker 43 noch eine Tonwiedergabevorrichtung 51 angeschlossen. Sämtliche erwähnten Teile des Empfängers gemäß Fig. 2 können, bis auf die Übertragungseinrichtung 45 üblicher Ausführung sein, so daß sich eine nähere Erläuterung ihres Aufbaues und ihrer Wirkungsweise erübrigt.

Diejenigen Teile der Übertragungseinrichtung 45, die in - ihrer Wirkungsweise gewissen Teilen der Einrichtung 17 des Senders gemäß Fig. 1 entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie jene, wobei diese Bezugszeichen nur durch einen Strich von jenen der Fig. 1 unterschieden sind. Die Übertragungseinrichtung 45 enthält zwei Zeichenkanäle zur Übertragung der ihren Eingangsklemmen 35 zugeführten zusammengesetzten Bildpunktzeichen. Der eine Kanal besteht aus einem Tiefpaßfilter ζ2_α mit einem Durchlaßbereich von ο bis 4 Megahertz und einem damit in Reihe geschalteten Isolierverstärker 52, dessen Ausgangskreise an die Klemmen 53_ß, 53₆ und 53,, angeschlossen sind. Der andere Kanal besteht aus einem für die Frequenzen von 2 bis 4 Megahertz durchlässigen Bandfilter 30', einem Verstärker 36 mit regelbarer Verstärkung, drei zueinander parallelgeschalteten Synchrondemodulatoren 29/, 29₆' und 29/ sowie aus mit j einem von diesen in Reihe geschalteten Tiefpaßfiltern 27/, 27/ und 27/ mit einem Durchlaßbereich von ο bis 2 Megahertz, deren Ausgangskreise ebenfalls an die Klemmen 53_ß, 53₆ und 53_C angeschlossen sind. Zwecks möglichst weitgehender Herabsetzung einer etwaigen gegenseitigen Beeinflussung zwischen dem Schwarz - Weiß-Zeichen und der Auswahlspannung kann der Bandfilter 30' zweckmäßig einen nicht¹ linearen Frequenzgang 'haben, so daß er im wesentlichen nur für Frequenzen durchlässig ist, die in der Nähe der Frequenz der Auswahlspannung liegen. Die Synchrondemodulatoren 29/, 29/ und 29/ werden durch einen an den Synchronisierzeichentrenner 47 angeschlossenen Farbträgerwellengenerator 32_ß gesteuert.

Die Wirkungsweise der Übertragungseinrichtung 45 ist eine Umkehrung derjenigen der Einrichtung 17 des Senders gemäß Fig. 1. Das sich im Ausgangskreis des Demodulators 44 ergebende zusammengesetzte Bildpunktzeichen gelangt über die Eingangsklemme 35 teils zum Tiefpaßfilter ζ2_α, teils zum Bandfilter 30'. Der Tiefpaßfilter ζ2_α läßt den den Frequenzbereich von ο bis· 4 Megahertz umfassenden Teil des zusammengesetzten Bildpunktzeichens, d. h. praktisch genommen das Schwarz - Weiß - Zeichen, zum Isolierverstärker 52 durch, der das Schwarz - Weiß - Zeichen jeder der Klemmen S3_a, 53_& und 53_C zuführt. Der Bandfilter 30' läßt den den Frequenzbereich von 2 bis 4 Megahertz umfassenden Teil des· zusammengesetzten Bildpunktzeichens, d. h. also das zusammengesetzte Farbzeichen, zum Verstärker 36 durch, dessen Verstärkungsgrad zwecks Regelung der Sättigung der Farben des wiedergegebenen Bildes regelbar ist. Die Synchrondemodulatoren 29/, 29/ und 29/ trennen dann die im zusammengesetzten Färbzeichen enthaltenen drei Farbenkomponenten Rot, Grün und Blau voneinander, indem sie sie aus dem zusammengesetzten Farbzeichen in cycklüscher Folge herausgreifen und liefern diesen Farbkomponenten entsprechende Impulse, welche mit den gleichen Impulsen im Sender synchron sind. Der im Frequenzband von ο bis'2 Megahertz liegende Teil dieser drei Impulsfolgen wird dann über die Tiefpaßfilter ²7a> 27/ und 27/ je einer der Klemmen S3_a, 53_& und 53_C zugeführt, wo er sich mit dem Schwarz-Weiß-Zeichen vereinigt, um zum Steiuergitter je einer der drei Kathodenstrahlröhren der Bildwiedergabevorrichtung 46 zu gelangen.

Der Empfänger gemäß Fig. 2 ist auch dazu geeignet, schwarz-weiße Bilder wiederzugeben, und zwar unabhängig davon, ob das gesendete Bild

ebenfalls schwarz-weiß oder farbig ist. Zu diesem Zwecke braucht nur der die Synehromdemodulatoren 29/, 2%' und 29/ enthaltende zweite Zeichenkanal abgeschaltet-zu werden. Dann) gelangt über den den Tiefpaßfilter 52_a und den Isolierverstärker 52 enthaltenden ersten ZeichenkamaL nur das Schwarz - Weiß - Zeichen- zu den Kathodenstrahlröhren.

Der Empfänger gemäß Fig. 2 weist erhebliche Vorteile gegenüber bekannten Empfängern ähnlicher Art auf. Zwecks Wiedergabe der Schwarz-Weiß-Bilder ist keine gegenseitige Anpassung der Tiefpaßfilter 52_a und 27/, 27/ und 27/ erforderlich. Da der Isolierverstärker 52 ein vollständiges Bildpunktzeichen liefert, genügen zum Kolorieren 'des Bildes Farbzeichenkomponenten, deren Frequenzband nicht mehr als einige hundert Kilohertz umfaßt. Die in diesem Fall in dem Farbzeichenkanälen zur Verwendung kommendem Filter kleiner Bandbreite erhöhen die Zeichenstärke, so daß die Anzahl der erforderlichen Verstärker vermindert werden kann. Ein weiterer wichtiger Vorteil des Empfängers gemäß Fig. 2 ergibt sich aus der Verwendung des Bamdfilters 30', der es ermöglicht, den Synchrondemodulatoren 29/, 29/ und 29/ anstatt des zusammengesetzten- Bildpunktzeichems nur das zusammengesetzte Farbzeichem zuzuführen. Hierbei wird'die Zeidhenstärke im diesen Demodulatoren nur durch die Stärke des zusammengesetzten Farbzeichens -bestimmt, so daß also die Wiedereinführung der Gleichstromkomponente vor den Demodulatoren nicht erforderlich ist. Durch Regelung der .Verstärkung des Verstärkers⁷ 36 kann! die Sättigung der Farben des wiedergegebenen Bildes geregelt wenden. Die Übertragung des- Schwarz - Weiß-Zeichens über einen in Nebenschluß zu den Farbzeichenkanälen; liegenden Zeichenkanal macht es überflüssig, die einzelnen Farbzeichenkomponenten in Form sehr kurzer Impulse herauszugreifen', um gesättigte Farben zu erzielen. Durch die auf diese Weise erreichte Möglichkeit der Verwendung längerer Farbimpulse wird die Anzahl der erforderlichen) Verstärkerstufen im Empfänger noch weiter vermindert. Schließlich hat die Anordnung dem Vorteil, daß durch einen etwaigen nicht linearen Frequenzgang der Synchrondemodulatoren die Linearität des Schwarz-Weiß-Zeichens, nicht beeinträchtigt wird.

Die in Fig. 2 a dargestellte Übertragungseinrichtung 45' unterscheidet sich von der Übertragungseinrichtung 45 gemäß Fig. 2 darin, daß der -Tiefpaßfilter 52,, durch einen Tiefpaßfilter 2.5' mit einem Durchlaßbereich von ο bis 2 Megahertz ersetzt ist und die Tiefpaßfilter 2JU, 27/ und 2j_c' weggelassen sind. Hierbei umfaßt also ■ das über den erstem Zeichenkamal 25', 52' übertragene Schwarz-Weiß-Zeichen nur die Frequenzen von ο bis 2 Megahertz umd der fehlende, die Frequenzen von ο bis 4 Megahertz umfassende Teil des Schwarz-Weiß-Zeichens wird über den Farbzeichenkamal ergänzt. Diese Einrichtung ist viel einfacher und billiger als diejenige gemäß Fig. 2 und hat gegenüber den bekannten Einrichtungen | den Vorteil, daß statt vier Filter - nur zwei, nämlich die Filter 25' und 30', aneinander angepaßt werden müssen.

Fig. 3 zeigt das detaillierte Schaltbild einer den Übertragumgseinrichtungem 45 und 45' der Fig. 2 und 2 a entsprechenden Übertragungseinrichtung 45" sowie einer der Bildwiedergabevorrichtung 46 der Fig. 2 entsprechenden Bildwiedergabevorritih-6"

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Der erste Zeichenkanal der Übertragungseinrichtung· 45" enthält eine Verstärkerröhre 54, in deren Ausgangskreis, ein Verzögerungsnetzwerk 55 liegt, das so bemessen ist, daß es zumindest den den Frequenzbereich vom 0 bis 2 Megahertz umfassenden Teil des Schwarz - Weiß - Zeichens durchläßt. An dieses Netzwerk schließt sich ein für die Auswahlspannung undurchlässiger Filter 56 -sowie eine Gruppe von drei zueinander parallel geschalteten Spannungsteilern 6o_a, 6o_b und 6o_c an. Im Eingangskreis der Röhre 54 Megt ein zur Kontrastregelung dienender Spannungsteiler 57 sowie ein zur Erzeugung einer Vorspannung für die Kathode dienendes, aus einem Widerstand 58 unter dem dazu parallel geschalteten Kondensator 59 bestehendes Netzwerk. Die Röhre erhält ihreAnodenspannung über das Netzwerk 55, den Filter 56, die Spannungsteiler 6ο_α, 60& und 6o^c, einen Widerstand 61 umd eine Spule 62 von der Spamnungsquelle + B. An den Ausgangskreis der Röhre 54 ist ferner über einen Widerstand 63 und einen Kondensator 64 ein den Eingang des zweitem Zeichenkamais bildender Bandfilter 30" angeschlossen. Dieser besteht aus miteinander verbundenen, abgestimmtem. Kreisen 67, 68 und 69, 70, die so bemessen sind, daß sich der Durchlaßbereich des Filters von 2,8 bis. höchstens 4 Megahertz erstreckt. An den Filter 30" schließen sich als Synchrondemodulatorem wirkende Elektronenröhren 65o> 65» und 6s_c an, in deren Ausgangskreis je ein Tiefpaßfilter 66_a, 66₆ und 66_C liegt. Diese Filter sind vorzugsweise so bemessen, daß sie für den Frequenzbereich von ο bis 1 Megahertz durchlässig sind. Der Filter 30" ist über einen Kondensator 7O₀ mit dem einen Steuergitter der Röhre 65^s verbunden. Dieses Steuergitter steht über einen G.itterableitwiderstand Ji_a auch mit einem der Kathode der Röhre eine Vorspannung liefernden Netzwerk 72_a, 73_a in Verbindung. Die Röhre 6ζ_α erhält ihre Anodenspamnung · von der Spannungsquelle + B über eine Spule 74_a und einen Widerstand 75_ß. Der aus einer Spule 7O₀ und einem Kondensator 77'_a bestehende Tiefpaßfilter 66_a liegt zwischen der Anode der Röhre 65_a und der Ausgangsklemme 53/. Die Röhren 655 und 6s_e sind in derselben Weise geschaltet wie die Röhre 65_a. Auch die Tiefpaßfilter 66_a, 66_& und 66_C sind untereinander normalerweise gleich. Wenn jedoch nur sehr schmale Frequenzbänder umfassende Farbzeichenkomponenten übertragen werden, ist es zweck bester Ausnutzung der Unterschiede der Empfindlichkeit des Auges für die Grundfarben Grün, Rot und Blau und zwecks Erreichung der geringstem Bandbreite für alle Farbzeichen vorteilhaft, den grünem und rotem Kanal für ein Frequenzband von 0,5 Megahertz und den

blauen Kanal für ein, Frequenzband von ο, ι Megahertz durchlässig zu machen. Die Röhren 6ζ_α, 6$_b und 65 _c werden durch den Färb träger wellengenerator 31' gesteuert.

Die Bildwiedergabevorrichtung 46" enthält drei Kathodenstrahlröhren y8_a, j8_b und y8_c. Das über den ersten Kanal der Übertragungseinrichtung 45" übertragene Schwarz-Weiß-Zeichen wird von den Spannungsteilern 6o_a, 6o_b und 6o_c über Leitungen 79«. 79b ^und 79c sowie Kondensatoren 8o_ß, 8o₆ und 8o^c den Kathoden der Kathodenstrahlröhren zugeführt. Die über den zweiten Kanal' der Übertragungseinrichtung 45" übertragenen roten, grünen und blauen Farbzeichenkomponenten gelangen von den Klemmen 53/, 53/ und 53/ über die Leitungen 8i_ß, 8ij, und 8i_c zum Steuergitter je einer der Kathodenstrahlröhren. Zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente dient bei der Kathodenstrahlröhre 78_a die Diode 82_a, die über einen KondensatoT ioo_ß zwischen das Steuergitter und die Kathode der Kathodenstrahlröhre geschaltet ist. Die Anode der Diode ist über einen Widerstand 84a an eine positive Spannungsquelle, beispielsweise an einen Spannungsteiler 83, angeschlossen. Zwischen die Kathode und die Anode der Diode ist ein Arbeitswiderstand 85a geschaltet. Die in den Kathodenkreis der Röhre 78_a geschalteten Widerstände 86_a und 87«, die an die Spannungsquelle + C angeschlossen sind, lieferni eine Vorspannung für die Kathode der Kathodenstralröhre. Die Kathodenstrahlröhren 7S₀ und 78_C sind in derselben Weise geschaltet.

Die Wirkungsweise der Anordnung gemäß Fig. 3 entspricht derjenigen der Übertragungseinrichtungen 45 und 46 der Fig. 2 und kann kurz wie folgt beschrieben werden:

Das sich im Ausgangskreis des Demodulators 44 der Fig. 2 ergebende zusammengesetzte Bildpunktzeichen gelangt über die Eingangsklemmen3S zur Röhre 54. Das im Ausgangskreis dieser Röhre erscheinende Schwiarz-Weiß-Zeichen wird im Verzögerungsnetzwerk 55 so weit verzögert, daß etwaige Unterschiede zwischen den Übertragungszeiten im ersten und im zweiten Kanal ausgeglichen werden, worauf aus ihm im Filter 56 die eine Frequenz von etwa 3,8 Megahertz aufweisende Auswahlspannung ausgesiebt wird. Die zum Ausgleichen der Zeichenstärken in den Leitungen 79_ß, 7% und yg_c dienenden Spannungsteiler 6o_ß, 6o_b und 6o_c führen das Schwarz-Weiß-Zeichem zu den Ausgangsklemmen ioi_a, ioi₆ und ioi_c des ersten Zeichenkanals. Von diesen Klemmen gelangt das Schwarz-Weiß-Zeichen zu der Kathode der Kathodenstrahlröhren 7S₀, 78_& und 78_C, die daher den zur Wiedergabe von Schwarz-Weiß-Bildern erforderlichen vollen Frequenzbereich umfassende Steuerspannungen erhalten, auch wenn eine farbige Bildsendung empfangen wird.

Zwecks Erzielung einer farbigen Bildwiedergabe bzw. zwecks Kolorierung des Schwarz-Weiß-Bildes wird die Ausgangsspannaing der Röhre 54 über den Widerstand 63 und den Kondensator 64 auch dem Netzwerk 30" im Eingang des zweiten Zeichenkanals zugeführt. Da der erste Zeichenkanal ein vollständiges Schwarz - Weiß - Zeichen überträgt, braucht das Netzwerk 30" nur einen gewissen Teil des gesamten zusammengesetzten Farbzeichens zu übertragen, z. B. den im Frequenzbereich von 2,8 bis 4 Megahertz liegenden Teil. Diese Zeichenspannung gelangt über die Kopplungskondensatoren 7°a< 7°b ^un-d 7ö_c gleichzeitig zu den Steuergittern aller drei Röhren 6ζ_α, 6s_& und 65,..

Der synchron mit der entsprechenden Farbauswahlvorrichtung im Sender arbeitende Farbträgerwellengenerator 31' steuert diese drei Röhren so, daß sie, in cyclischer Folge arbeitend, je eine der drei Farbenkomponenten herausgreifen. Wenn die Röhre 6$_α durchlässig ist, greift sie aus dem zusammengesetzten Farbzeichen die grüne Zeichenkomponenite heraus und führt sie über den. Tiefpaßfilter 66_a in der gewünschten Bandbreite, die vorzugsweise weniger als 1 Megahertz beträgt, zur Ausgangsklemme 53/. Diese grüne Farbzeichenkomponente tritt dann am Steuergitter der Kathodenstrahlröhre 78_e in Erscheinung und moduliert den Kathodenstrahl dieser Röhre so, daß auf dem Bildschirm der Röhre ein grünes Bild erscheint, welches dem Bild entspricht, das auf die für Grün empfindliche Bildfängerröhre des Senders einwirkt. In ähnlicher Weise erscheint auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre 78_& ein rotes und auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre 78^ ein blaues Bild. Durch optische Vereinigung dieser drei Teilbilder ergibt sich dann das vollständige farbige Bild.

Die gemäß der Erfindung ausgebildeten Sender und Empfänger können naturgemäß nicht nur in Verbindung miteinander, sondern auch in Verbindung mit anderen Empfängern bzw. Sendern verwendet werden, ohne daß sie dabei ihre weiter oben erwähnten Vorteile einbüßen.

Claims (13)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Einrichtung zum Senden bzw. Empfangen von farbigen Fernsehbildern, dadurch gekennzeichnet, daß im Sende- bzw. Empfangsgerät ein aus allen Farbzeichenkomponenteni des gesendeten Bildes zusammengesetztes, zumindest die niedrigeren Frequenzen des gesamten Frequenzbereiches des zusammengesetzten BiIdpunktzeichens umfassendes, zur schwarz-weißen Wiedergabe des Bildes geeignetes Schwarz-Weiß-Zeicheni abgeleitet und diesem dann die zum Färben des Bildes dienenden Farbzeichenkomponenten einzeln zugesetzt werden.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Sende- bzw. Empfangsgerät zwei parallel geschaltete Zeichenkanäle vorgesehen sind, von denen der eine zur Übertragung des Schwarz-Weiß-Zeichens und der die Vorrichtung zum cyclischen Auswählen der einzelnen Farbzeichenkomponenten enthaltende andere Zeichenkanal¹ zur Übertragung der Farbzeichenkomponenten dient.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet, daß der Zeichenkanal für das Schwarz-Weiß-Zeichen für Frequenzen von ο bis 4 Megahertz durchlässig ist.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeichenkanal für das Schwarz-Weiß-Zeichen für Frequenzen von ο bis 2 Megahertz, durchlässig ist- und die höheren Frequenzen des Schwarz-Weiß-Zeichens aus den Farbzeichenkomponenten ergänzt werden.

5. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbzeichenkanal aus einer der Anzahl der zu übertragenden Grundfarben entsprechenden Anzahl von Zweigen besteht.

6. Empfangseinrichtung nach einem oder mehreren' der vorstehenden Ansprüche mit einer Bildwiedergabevorrichtung, welche aus mehreren Teilen besteht, von denen jeder zur Wiedergabe eines in einer der übertragenen Grundfarben gehaltenen Teilbildes bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das· Schwarz-Weiß-Zeichen sämtlichen Teilen, der Bildwiedergabevorrichtung zugeführt wird, während die einzelnen Farbzeichenkomponenten! des zusammengesetzten. Bildpunktzeichens je einem der genannten Teile zugeführt werden.

7. Empfangseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeichenkanal für das Schwarz - Weiß - Zeichen einen zur Übertragung zumindest des die niedrigeren' Frequenzen des gesamten Frequenzbandes des Schwarz - Weiß - Zeichens umfassenden) Teiles dieses Zeichens geeigneten¹ Verstärker und Filter enthält, während im Farbzeichenkanal ein im wesentlichen¹ nur für die Farbzeichenkomponenten des zusammengesetztenBilidpuniktzeichens durchlässiger Bandfilter vorgesehen ist.

8. Empfangseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter im Kanal für das Schwarz - Weiß - Zeichen für den Frequenzbereich von 0 bis 2 Megahertz und derjenige im Kanal für die Farbzeichenkomponenten für den Frequenzbereich von 2 bis 4 Megahertz durchlässig ist.

9. Empfangseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in demjenigen Teil des Zeichenkanals für die Farbzeichenkomponenten, in welchem die Unterträgerwelle für die Farben nicht mehr in Erscheinung tritt, in jedem Zweig dieses Kanals ein Filter mit einem Durchlaßbereich von ο bis 2 Megahertz vorgesehen ist.

10. Empfangseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeichenkanal für das Schwarz-Weiß-Zeichen einem Filter zum Aussieben der Unterträgerwelle- für die 'Farbzeichen enthält.

11. Empfangseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der eine der beiden Zeichenkanäle ein· Verzögerungsnetzwerk zum Ausgleichen' der Unterschiede zwischen den Übertnagungszeiteni in den beiden Zeichenkanälen enthält.

12. Empfangseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeichenkanal für die Farbzeichenkomponenten einen regelbaren Verstärker enthält.

13. Empfangseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Trennung der einzelnen Farbzeichenkomponenten' voneinander dienende Farbauswahlvorrichtung durch einen vom Synchronisierzeichentrenner des Empfängers gesteuerten Sinuswellengenerator gesteuert wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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