DE927931C - Farbfernsehempfaenger - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur Übertragung von farbigen Fernsehbildern, die so ausgebildet sind, daß das gesendete farbige Bild mit einem Empfänger, der nur zur Wiedergabe schwarzweißer Bilder geeignet ist, ebenso gut empfangen werden kann wie eine schwarzweiße Bildsendung. Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art werden im Sender die drei Grundfarbenspannungen mit einer Frequenz von 3,5 MHz in zyklischer Folge abgegriffen und miteinander vereinigt, wobei sich also eine Farbenunterträgerwelle von der Frequenz 3,5 MHz ergibt, die mit den den Frequenzbereich von 0 bis 2 MHz umfassenden Teilen der drei Grundfarbenspannungen moduliert ist. Die Phase der Farbenunterträgerwelle steht in Beziehung zur Farbe der übertragenen Bildpunkte, während ihre Amplitude in Beziehung zur Farbensättigung steht. Beim Übertragen grauer oder weißer Bildpunkte verschwindet der Farbenunterträger. Zusätzlich wird im Sender eine die Helligkeit der Bildpunkte bestimmende schwarzweiße Zeichenspannung entwickelt, und diese bildet zusammen mit der modulierten Farbenunterträgerwelle und den Synchronisierimpulsen die zusammengesetzte Fernsehzeichenspannung.

Auf der Empfangsseite wird jede der drei Grundfarbenspannungen von der modulierten Unterträgerwelle durch je einen Demodulator

abgegriffen, der synchron mit dem entsprechenden Modulator des Senders arbeitet. Diese Demodulatoren leiten die Grundfarbenspannungen zusammen mit der schwarzweißenZeichenspannung zu je einem Verstärker, wobei an diese Verstärker je eine Kathodenstrahlröhre zur Wiedergabe je einer der Grundfarben des Bildes angeschlossen ist. Damit das wiedergegebene Bild auch die feinen Einzelheiten erkennen läßt, haben diese Verstärker ίο einen ziemlich weiten Durchlaßbereich von etwa ο bis 4 MHz und übertragen daher nicht nur die Gleichstromkomponente des Fernsehzeichens, sondern auch die starke Sinuswellenkomponente von 3,5 MHz. Die Übertragung dieser starken Sinuswellenkomponenten durch jeden der drei Verstärker hat zur Folge, daß im wiedergegebenen Bil'd- oft störende Punkte und zwischen ihnen dunkle Flecke erscheinen, und zwar selbst in den weißen und grauen Flächen, bei deren Abtastung der Farbenunterträger nicht übertragen wird.

Bei einer verbesserten Empfangseinrichtung wird die schwarzweiße Helligkeitskomponente unter Umgehung der Synchrondemodulatoren in einem besonderen Kanal übertragen, wodurch es möglich wird, den vorerwähnten Nachteil zu beseitigen, indem die Grundfarbenspannungen den Bildwiedergabevorrichtungen über Tiefpaßfilter zugeführt werden, die die Sinuswelle von 3,5 MHz unterdrücken.

Der vorgenannte Nachteil stellt sich jedoch auch bei Empfangseinrichtungen der letztgenannten Art wieder ein, wenn man für die Bildwiedergabe anstatt der drei getrennten Kathodenstrahlröhren eine Dreistrahlröhre verwendet, deren Kathodenstrahlen durch die Farbenkomponente und durch die Helligkeitskomponente der Fernsehzeichenspannung mit der Frequenz von 3,5 MHz gesteuert werden. Da hierbei die Röhre selbst die Funktion der vorhin erwähnten Synchrondemodulatoren ausübt, ist es nicht möglich, die Komponente von 3,5 MHz durch Siebe zu eliminieren. Dasselbe gilt auch für Farbfernsehempfänger, deren Bildwiedergabevorrichtung aus einer Kathodenstrahlröhre mit einem einzigen Kathodenstrahl besteht, wobei auf dem Bildschirm der Röhre die die Bildpunkte bildenden, in je einer der drei Grundfarben leuchtenden Phosphorfleckchen dreieckförmig angeordnet sind und der Kathodenstrahl bei seiner Wanderung entlang den Bildzeilen eine zykloidenähnliche Bahn beschreibt, so daß er die drei Phosphorfleckchen nacheinander abtastet und entsprechend der Farbe des betreffenden Bildpunktes zum Aufleuchten bringt. Die sich in den Punkten und Flecken äußernde Störung könnte zwar durch eine Verminderung der Schärfe des Kathodenstrahls in der horizontalen Richtung abgeschwächt werden, jedoch würde, dies die horizontale Auflösung des Bildes sehr beeinträchtigen und dadurch die Wiedergabe der feinen Einzelheiten verschlechtern. Dieser Nachteil wird gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß im Empfänger eine mit der Modulation der übertragenen Farbenunterträgerwelle modulierte neue Farbenunterträgerwelle erzeugt wird, deren Frequenz oberhalb der höchsten Frequenz der Helligkeitskomponente des Fernsehzeichens liegt und diese zur Steuerung der Bildwiedergabevorrichtung verwendet wird.

Fig. ι zeigt die Schaltskizze eines vollständigen Farbfernsehempfängers, während die Fig. 2 und 3 Abänderungen dieser Schaltung zeigen.

Der Empfänger gemäß Fig. 1 ist zum Empfang eines Fernsehzeichens der eingangs beschriebenen Art bestimmt, das außer der Helligkeitskomponente und den Synchronisierimpulsen eine mit den drei Grundfarbenspannungen modulierte Farbenunter träger welle von 3,5 MHz enthält.

Der Empfänger enthält einen an eine Antenne 10, 11 angeschlossenen Hochfrequenzverstärker 12, an den eine Überlagererstufe 13, ein Zwischenfrequenzverstärker 14, ein Demodulator 15, ein gegebenenfalls mit einem Sieb kombinierter Bildinhaltsverstärker 16 und eine zur Wiedergabe farbiger Bilder geeignete, mit einem einzigen Kathodenstrahl arbeitende Kathodenstrahlröhre 18 angeschlossen ist. Der Demodulator 15 liefert über die Leitung 33 den Einheiten 12, 13 und 14 eine Regelspannung zur selbsttätigen Verstärkungsregelung.

Die Kathodenstrahlröhre 18 ist mit Spulen 19 und 20 zum Hervorrufen einer rotierenden Be- go wegung des Kathodenstrahls sowie mit den üblichen Ablenkspulen 21 und 22 versehen. Auf dem Bildschirm 24 der Röhre sind für jeden Bildpunkt drei in Dreiecksform angeordnete Phosphorpunkte vorgesehen, von denen der eine in grüner, der andere in roter und der dritte in blauer Farbe aufleuchtet. Vor dem Bildschirm ist eine gelochte Scheibe 23 angeordnet, deren Löcher in genauer Deckung mit den Bildpunkten des Bildschirms sind.

An den Demodulator 15 sind ferner über einen Synchronisierzeichentrenner 25 ein Zeilenablenkspannungsgenerator 26 und ein BiIdablenkspannungsgenerator 27 angeschlossen. Diese Generatoren sind mit den üblichen Ablenkspulen 21 und 22 der Kathodenstrahlröhre verbunden. Vom Zwischenfrequenzverstärker 14 zweigt der Anschluß für den Tonwiedergabeteil 28 des Empfängers ab. Der Verstärker 16 bildet einen Teil der Einrichtung 17 zur Übertragung des Bildinhalts zur Kathodenstrahlröhre. Diese Einrichtung enthält zwei Zeichenkanäle, von denen der eine durch den Verstärker 16 gebildet wird und zur Übertragung der Helligkeitskomponente des zusammengesetzten Fernsehzeichens dient. Zu diesem Zweck hat der Verstärker 16 einen Durchlaßbereich von ο bis 4 MHz. Dieser Frequenzbereich kann aber auch auf ο bis 3 MHz beschränkt sein, oder der Verstärker kann ein Sieb zum Aussieben der Farbenunterträgerwalle von 3,5 MHz enthalten.

Der andere Zeichenkanal der Einrichtung 17 enthält Mittel zur Erzeugung einer durch die Farbenkomponenten des zusammengesetzten Fernsehzeichens modulierten Farbenunterträgerwelle von einer Frequenz, die oberhalb der Frequenz der Farbenunterträgerwelle des übertragenen' Fernsehzeichens und auch oberhalb der höchsten Frequenz

der Helligkeitskomponente liegt. Diese Mittel bestehen aus einem Oszillator 36, der an die mit dem einen Ausgangskreis des Synchronisierzeichentrenners 25 verbundenen Eingangsklemmen 31 angeschlossen ist, sowie aus einem Frequenzvervielfacher 37. Der Oszillator 36 kann beispielsweise eine Schwingung von 3,5 MHz erzeugen, und der Frequenzvervielfacher 37 ist so bemessen, daß er diese Schwingung in eine höhere Harmonische der Farbenunterträgerwelle des übertragenen Fernsehzeichens verwandelt, also beispielsweise in eine Schwingung mit der Frequenz von 7 MHz.

Weiterhin enthält die Einrichtung 17 ein gegebenenfalls mit einem Verstärker kombiniertes Sieb 30 mit einem die modulierte Farbenunterträgerwelle des übertragenen zusammengesetzten Fernsehzeichens umfassenden Durchlaßbereich von beispielsweise 2 bis 4 MHz. Dieses Sieb ist über die Klemmen 32 an den Demodulator 15 angeschlossen und steht mit dem Eingangskreis eines Modulators 34 in Verbindung, dessen Ausgangskreis mit einem Sieb 35 mit einem Durchlaßbereich von 9 bis 11 MHz verbunden ist. An einen anderen Eingangskreis des Modulators 34 ist der Frequenzvervielfacher 37 angeschlossen. Der Modulator ist so bemessen, daß er durch Mischung der ihm über das Sieb 30 zugeführten modulierten Farbenunterträgerwelle von 3,5 MHz mit der ihm über den Frequenzvervielfacher 37 zugeführten Schwingung von 7 MHz eine neue modulierte Farbenunterträgerwelle mit der Frequenz von 10,5 MHz erzeugt. Die Ausgangskreise des Verstärkers 16 und des Siebes 35 sind zusammen mit einer Steuerelektrode der Kathodenstrahlröhre 18 verbunden.

An einen anderen Ausgangskreis des Oszillators 36 ist ein weiterer Frequenzvervielfacher 38 angeschlossen, der die Oszillatorschwingung in eine Schwingung mit der dreifachen Frequenz, also 10,5 MHz, verwandelt. Diese Schwingung wird im Generator 40 in zwei gegeneinander um9O° phasenverschobene Schwingungen der gleichen Frequenz verwandelt, die den Spulen 20 der Kathodenstrahlröhre zugeführt werden, welche dem Kathodenstrahl während seiner durch die Ablenkspulen 21 und 22 hervorgerufenen geradlinigen Abtastbewegung eine zusätzliche kreisende Bewegung erteilen. Infolge dieser zusätzlichen kreisenden Bewegung trifft der Kathodenstrahl bei seiner Wanderung entlang den Zeilen nacheinander auf alle drei Bestandteile jedes einzelnen Bildpunktes mit einer Frequenz von 10,5 MHz auf und bewirkt auf diese Weise ein Abgreifen der Farbenmodulation von der der Steuerelektrode der Röhre zugeführten modulierten Farbenunterträgerwelle mit einer Frequenz von 10,5 MHz. Die Zeitdauer des Abgreifens der einzelnen Grundfarbenkomponenten wird durch eine Schwingung von 31,5 MHz gesteuert, die der Kathode der Röhre über einen an den Frequenzverdreifacher 38 angeschlossenen weiteren Frequenzverdreifacher 39 zugeführt wird.

Hierbei treten zwar die eingangs erwähnten

Punkte und Flecke in den weißen und grauen Flächen des Bildes ebenfalls auf, sie sind jedoch infolge der hohen Frequenz der Farbenunterträgerwelle und des Abgreifens der Farbenmodulation von dieser Unterträgerwelle so klein, daß sie praktisch nicht mehr wahrgenommen werden können. Will man sie ganz zum Verschwinden bringen, so kann man dies durch eine Verminderung der Schärfe des Kathodenstrahls in der horizontalen Richtung erreichen, wobei jedoch diese Schärfenvefminderung nur so geringfügig zu sein braucht, daß sie die Schärfe des Bildes nicht merkbar beeinträchtigt.

Fig. 2 zeigt eine in Verbindung mit einer Drei-Strahlkathodenstrahlröhre i8_a verwendbare Abänderung der Einrichtung 17 gemäß Fig. 1. Die den Schaltelementen der Einrichtung 17 gemäß Fig. 1 entsprechenden Schaltelemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen wie dort, ergänzt durch den Buchstaben a. Hier ist der Frequenzverdreifacher 39 weggelassen, und der Generator 40 ist durch eine Steuervorrichtung 50 ersetzt, die die Ausgangsspannung des Frequenzvervielfachers 38,, in drei gegeneinander um je 120⁰ phasenverschobene Spannungen von je 10,5 MHz verwandelt, durch welche die drei Kathoden der Kathodenstrahlröhre in zyklischer Folge nacheinander mit einer Frequenz von 10,5 MHz erregt werden. Einstellbare Widerstände 51, 52 und 53 dienen zur Regelung der Bild- go helligkeit. Durch die mit der Frequenz 10,5 MHz erfolgende zyklische Erregung der drei Kathoden der Kathodenstrahlröhre wird die Farbmodulation der dem Steuergitter der Kathodenstrahlröhre zusammen mit den Helligkeitskomponenten zügeführten modulierten Farbenunterträgerwelle von 10,5 MHz durch die Kathodenstrahlen mit dieser Frequenz abgegriffen und auf die Bildpunkte des Bildschirmes übergeführt, indem jeder Kathodenstrahl in einem solchen Winkel zur gelochten Scheibe 23„-gestellt ist, daß er bei seiner Wanderung entlang den Bildzeilen nur den ein und derselben Farbe zugeordneten Phosphorpunkt jedes Bildpunktes trifft.

Fig. 3 zeigt eine etwas geänderte Ausführungsform der Anordnung gemäß Fig. 2 mit einer Drei- strahlröhre. Auch hier sind die den Schaltelementen gemäß den Fig. 1 und 2 entsprechenden Schaltelemente mit denselben Bezugszeichen versehen wie dort, jedoch unter Zusatz des Buchstabens b. Hier ist die Steuervorrichtung 50 der Anordnung gemäß Fig. 2 durch eine dreiphasige Synchrondemodulatoranordnung 60 ersetzt, die von der ihr zusammen mit den Helligkeitskomponenten zugeführten Farbenunterträgerwelle von 10,5 MHz die Grundfarbenspannungen mit derselben Frequenz in Phasenabständen von 120⁰ in zyklischer Folge nacheinander abgreift und je einer der Kathoden der Kathodenstrahlröhre zuführt.

Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die bei der Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung erwähnten Frequenzen lediglich unter dem Gesichtspunkt der leichteren Verständlichkeit der Erfindung gewählt worden sind und auch ganz anders gewählt werden können; insbesondere braucht die Frequenz der im Empfänger erzeugten Farbenunterträgerwelle keineswegs eine höhere

Harmonische der vom Sender übertragenen Farbenunterträgerwelle zu sein.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Farbfernsehempfänger zum Empfangen von Fernsehzeichen, die aus einer Helligkeitskomponente und einer Farbkomponente zusammengesetzt sind, welche aus einer mit den Grundfarbenspannungen in zyklischer Folge modulierten Farbenunterträgerwelle besteht, deren Frequenz in der Nähe der höchsten Frequenz der Helligkeitskomponente liegt, dadurch gekennzeichnet, daß im Empfänger eine mit der Modulation der übertragenen Farbenunterträgerwelle modulierte neue Farbenunterträgerwelle erzeugt wird, deren Frequenz oberhalb der höchsten Frequenz der Helligkeitskomponente des empfangenen Fernsehzeichens liegt, und diese zur Steuerung der Bildwiedergabevorrichtung verwendet wird.

2. Farbfernsehempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der im Empfänger erzeugten Farbenunterträgerwelle eine höhere Harmonische der vom Sender übertragenen Farbenunterträgerwelle ist.

3. Farbfernsehempfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die neue Farbenunterträgerwelle durch Modulation der modulierten Farbenunterträgerwelle des empfangenen Fernsehzeichens mit einer örtlich erzeugten Schwingung höherer Frequenz erzeugt wird.

4. Farbfernsehempfänger nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Bildwiedergabevorrichtung von einer Kathodenstrahlröhre mit je einem Kathodenstrahl für die Wiedergabe jeder Grundfarbe des übertragenen Bildes gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodenstrahl mit einer der Frequenz der örtlich erzeugten Farbenunterträgerwelle gleichen Frequenz - erzeugt und in seiner Intensität sowohl durch die Helligkeitskomponente des empfangenen Fernsehzeichens als auch durch die örtlich erzeugte modulierte Farbenunterträgerwelle gesteuert wird.

5. Farbfernsehempfänger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathoden der Kathodenstrahlröhre in zyklischer Folge nacheinander mit einer der Frequenz der örtlich erzeugten Farbenunterträgerwelle gleichen Frequenz erregt werden und die Helligkeitskomponente des empfangenen Fernsehzeichens zusammen mit der örtlich erzeugten Farbenunterträger welle dem Steuergitter der Kathodenstrahlröhre zugeführt wird.

6. Farbfernsehempfänger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbenmodulation von der örtlich erzeugten Farbenunterträgerwelle durch mit der Frequenz dieser Farbenunterträgerwelle arbeitende Demodulatoren in zyklischer Folge nacheinander abgegriffen und die auf diese Weise gewonnenen einzelnen "Grundfarbenspannungen zusammen mit der Helligkeitskomponente des empfangenen Fernsehzeichens je einer Kathode der Kathodenstrahlröhre zugeführt werden.

7. Farbfernsehempfänger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 mit einer Kathodenstrahlröhre, deren Kathodenstrahl während seiner Zeilenabtastbewegung eine zusätzliche kreisförmige Bewegung zur nacheinanderfolgenden Abtastung der verschiedenfarbigen Bestandteile j edes Bildpunktes ausführt, dadurch gekennzeichnet, das die Kathode der Röhre mit einer Frequenz erregt wird, die gleich ist dem Produkt aus der Frequenz der örtlich erzeugten Farbenunterträgerwelle und der Anzahl der verschiedenfarbigen Bestandteile jedes Bildpunktes, wobei die örtlich erzeugte Farbenunterträgerwelle zusammen mit der Helligkeitskomponente des empfangenen Fernsehzeichens dem Steuergitter der Kathodenstrahlröhre zugeführt wird und zur Steuerung der zusätzlichen kreisförmigen Bewegung des Kathodenstrahls zwei um 90⁰' gegeneinander phasenverschobene Spannungen verwendet werden, deren Frequenz gleich derjenigen der örtlich erzeugten Farbenunterträgerwelle ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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