-
Abtastverfahren für Fernseh-Kathodenstrahlröhren Die Erfindung betrifft
ein Abtastverfahren für Fernseh-Kathodenstrahlröhren, insbesondere für Bildsenderöhren,
deren Bildschirm schräg zur Achse des Kathodenstrahlerzeugers liegt.
-
Bei Fernsehübertragungen mittels Braunschur Röhre hat es sich als
zweckmäßig herausgestellt, das zu übertragende Bild auf diejenige Seite des lichtempfindlichen
Schirmes zu projizieren, die durch den Strahl abgetastet wird. In diesem. Falle
wird der Bildschirm gewöhnlich senkrecht zur Achse der Projektionsoptik angeordnet,
so daß die Strahlrichtung des Kathodenstrahls in seiner Ruhelage mit dem Schirm
einen spitzen Winkel bildet. Zufolge dieser Anordnung würde bei gewöhnlicher Sägezahnablenkung
der gesteuerte Strahl auf dem Schirm nicht mehr die Fläche eines Rechtecks, sondern
die eines Trapezes abtasten. Bei Verwendung irgendeines gewöhnlichen Empfangsgerätes
würde @daher das wiedergegebene Bild trapezförmig verzerrt sein.
-
Bei kurzen Kathodenstrahlröhren mit großem Ablenkwinkel ist bereits
eine andere Art der Verzeichnung bekannt, .die ihre Ursache darin hat, daß am Schirmrarnd
der Kathodenstrahl während seiner
Ablenkung um einen kleinen Winkel
von gegebener Größe, beispielsweise um einen Winkel von i Bogengrad, auf einem ebenen
Schirm eine längere Strecke beschreibt als in der Bildmitte. Dieser Bildfehler äußert
sich darin, daß die abgetasteten Bildpunkte jeder einzelnen Zeile -in der Zeilenmitte
weiter auseinander zu liegen scheinen als an den Enden der Zeile. Bei der Wiedergabe
erscheinen daher Punkte, die ursprünglich äquidistant waren, nach den Zeilenenden
hin zusammengedrängt. Dieser Fehler läßt sich bekanntermaßen durch gekrümmte Sägezahnspannungen
der Zeilenablenkung beheben. Der Kathodenstrahl wird dabei an den Enden der Zeile
verlangsamt, so daß dieser Fehler, der proportional dem Tangens des. Ablenkwinkels
ist, korrigiert wird. Da die Korrektur jedoch nur innerhalb der einzelnen Zeilen.
erfolgt, wird durch sie die Begrenzung des Bildfeldes, deren Korrektur Aufgabe der
Erfindung ist, nicht beeinflußt. Dies kann aber nur dadurch geschehen, daß die Amplitude
der Zeilenabdenkspannung in Abhängigkeit von der Lage des Kathodenstrahls in der
Bildrichtung verändert wird. Der ersterwähnte, bekannte Bildfehler wird durch diese
Maßnahme nicht beeinflußt, da beide Bildfehler unabhängig voneinander sind; gegebenenfalls.
kann natürlich zusätzlich zu der Korrektur nach der Erfindung die bekannte Korrektur
vorgenommen werden.
-
Der Nachteil der trapezförmigen Verzeichnung des Bildfeldes wird durch
die vorliegende Erfindung beseitigt, indem der Kathodenstrahl an der Sendestelle
eine derartige Ablenkung erfährt, daß er an Stelle der bei gewöhnlicher Sägezahnablenkung
trapezförmig erscheinenden Abtastfläche ein zumindest annähernd rechteckiges Bildfeld
abtastet.
-
Gemäß der Erfindung ist also das Verfahren zur verzerrungsfreien Bildfeldabtastung
für Fernseh-Kathodenstrahlröhren, bei denen der Bildschirm von der Achse der Bildprojektionsoptik
senkrecht, hingegen vom Abtastkathodenstrahl in allen Bildfeldpunkten schräg getroffen
wird und die Zeilenrichtung senkrecht zu der durch die Achsen der Bildprojektionsoptik
und der Kathodenstrahleinrichtung gelegten Ebene liegt, dadurch gekennzeichnet,
daß die Maximalamplitude der sägezahnförmigen Ablenkung in der Zeilenrichtung durch
die Einrichtung für die zur Zeilenrichtung senkrecht verlaufende Ablenkung während
jeder Periode dieser Ablenkung kontinuierlich zeitproportional in einem solchen
Sinn verändert wird, daß an Stelle der bei gewöhnlicher mit konstanter Maximalamplitude
erfolgender Sägezahnablenkung trapezförmig erscheinenden Abtastfläche -ein zumindest
angenähert rechteckiges Bildfeld abgetastet wird.
-
Die Abbildungen erklären die Erfindung an einem Beispiel.
-
In Abb. i ist io eine Braunsche Röhre, deren Elektrode 12 mit der
üblichen lichtempfindlichen Schicht 14 versehen ist. Der bewegliche Bildfilm 16
wird auf die lichtempfindliche Schicht durch die Optik 17 projiziert, -deren Achse
18 senkrecht zur Schirmfläche liegt. 2o ist die Elektronenquelle, die den Kathodenstrahl
auf die lichtempfindliche Schicht richtet und deren Achse 22 etwa um 6o° gegen die
Schirmfläche geneigt ist. Damit der Strahl 24 die Fläche 14 z. B. 24mal pro Sekunde
längs je i8o waagerechter Zeilen abtastet, werden die Ablenkspulen 28 durch einen
Strom von sägezahnförmigem Verlauf mit einer Frequenz von beispielsweise 24 Hz erregt,
der in einem Generator 26 erzeugt wird. Ferner wird ein Strom von gleichfalls sägezahnförmigem
Verlauf mit einer Frequenz von beispielsweise 432o Hz in einem Generator
30 erzeugt; dieser fließt durch die Spulen 32.
Die Spulen 28 mögen
den Strahl in senkrechter, die Spulen 32 in waagerechter Richtung ablenken. 34 ist
eine Anordnung zur Entwicklung der üblichen Synchronisierimpulse, von denen die
Zeilenimpulse dem Generator 3o durch die Leitung 36, die Bild'wechselimpulse dem
Generator 26 durch eine Leitung 28 zugeführt werden. Die Einrichtung 34 liefert
also dem Generator 30 pro Sekunde 4320, dem Generator 26 pro Sekunde 24 Impulse.
-
Wenn das zu übertragende Bild auf die lichtempfindliche Fläche 14
geworfen wird, werden in dieser diskrete elektrostatische Ladungen aufgespeichert,
derart, daß die Ladung jeder Elementarfläche dem betreffenden Helligkeitswert proportional
ist. Wenn nun der Kathodenstrahl 24 dem Schirm abtastet, werden diese Ladungen neutralisiert
und entwickeln elektrische Werte, die mittels der Leitung 4o dem Sender 42 zugeführt
werden.
-
Bei dem beschriebenen System würde nun der Strahl auf dem Schirm 14
entsprechend Abb. 2 eine Fläche A B C D, also ein Trapez, beschreiben. Dies würde
an der Empfangsstelle die Erzeugung eines verzerrten Bildes, z. B. 44 gemäß
Abb. 2 a, bei dem die Vertikallinien zueinander geneigt wären, zur Folge haben,
wenn dort ein Empfänger normaler Bauart vorhanden ist.
-
Um nun von vornherein diese Verzerrung zu vermeiden, wird die Amplitude
des Stromes für die Zeilenablenkung während jeder Einzelbildabtastung derart verändert,
daß der Strahl die rechteckige Fläche EFGH in Abb. 2 abtastet; die Amplitude wird
beispielsweise beim Abtasten der oberen Bildfeldhälfte verringert und beim Abtasten
der unteren Hälfte kontinuierlich vergrößert. Sowohl der Höchstwert als auch die
allmähliche Zu-bzw. Abnahme dieser Verringerung bzw. Vergrößerung der Ablenkung
werden so gewählt, daß die Trapezverzerrungausgeglichen wird.
-
Erfindungsgemäß kann z. B. im Generator 3o die Amplitude der Zeilenablenkung
vergrößert oder verkleinert werden durch Änderung der Gitterspannung der Röhre 48
oder durch Änderung der Aufladespannung für den Kippkondensator 5o. Bei der dargestellten
Einrichtung wird dieser Kondensator kontinuierlich linear von einer Batterie 52
über einen Widerstand 54 aufgeladen und, sobald er eine bestimmte Ladung aufgespeichert
hat, über die Röhre 48 plötzlich entladen. Im Anodenkreis dieser Röhre fließt dann
ein Strom von sägezahnförmigem Verlauf, der nach Verstärkung in der Röhre 56 den
Ablenkspulen 32 zugeführt wird,
Die langsamere, durch den Generator
26 entwickelte Kippschwingung für den Bildwechsel bewirkt eine entsprechende Änderung
des Spannungsabfalls am Widerstand 58. Dieser ist durch eine Leitung 6o mit dem
Steuergitter der Röhre 48 des Zeilenkippgenerators verbunden, so daß sich die Gitterspannung
der Röhre ebenfalls im Takte der Bildwe.chselfrequenz ändert. Die Polarität ist
so gewählt, daß die Amplitude der Zeilenablenkung geringer ist, wenn, der Strahl
die obere Hälfte abtastet, und zunimmt, wenn er die untere Hälfte abtastet. Bei
geeigneter Bemessung des Widerstandes 58 ist zu erreichen, daß der Strahl den Schirm
14 im Bereiche des Rechtecks EFGH abtastet.
-
Anstatt den Widerstand 58 direkt mit dem Steuergitter von 48 zu verbinden,
kann man eine Zwischenverstärkerstufe 62 gemäß Abb. 3 einfügen.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Abb. q. wird die Ladespannung des
Kondensators 5o entsprechend der .durch den Generator 26 entwickelten Bildwechselfrequenz
geändert. Zu diesem Zwecke ist ein Verstärker 64 vorgesehen, der die am Widerstanid
58 auftretende Spannung verstärkt, bevor sie über die Leitung 66 .einem regelbaren
Punkt des Ladewiderstandes 54 zugeführt wird.
-
Erforderlichenfalls kann man die beiden Verfahren gemäß Abb. i und
q. gemeinsam verwenden, indem sowohl die Gitterspannung von 48 als auch die Ladespannung
des Kondensators 5o entsprechend der durch den Generator 26 entwickelten Bildwechselspannung
verändert werden.