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Bundesrepublik DeutschlandFederal Republic of Germany

Tag der Anmeldung: 2. Februar 1952 Bekanntgemacht am 17. November 1955Registration date: February 2, 1952. Advertised on November 17, 1955

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Farbfernsehsystem zu schaffen, das ohne mechanisch bewegte Teile auskommt und das im optischen sowohl als auch im elektrischen Einkanalsystem unter Beibehaltung der für die Schwarzweißübertragung geeigneten elektronischen Organe samt deren Abtastsystem die Übertragung mehrfarbiger Bilder gestattet. Dabei sollte die Zahl der Grundfarben ebenso wie die Wahl und der Umfang des zu übertragenden ίο Farbbereichs grundsätzlich frei wählbar bleiben, um das Übertragungssystem ganz den Erfordernissen des jeweiligen Anwendungsgebietes anpassen zu können, und die alleinige Beschränkung sollte erst durch die spektrale Empfindlichkeitsgrenze des Aufnahmeorgans selbst auf der Sendeseite gegeben sein. Versuche in dieser Richtung sind schon seit langem bekannt. Jedoch waren die bisherigen Systeme entweder mit irgendwelchen Mechanismen belastet oder erforderten ein Vielfaches an Zeilenzahl oder Punktzahl und waren überdies durch die Verwendung von Färbfiltern in ihrer Verwendungsmöglichkeit in Wissenschaft und Technik, soweit eine solche überhaupt schon in Frage kam, sehr beschränkt.The invention is based on the object to provide a color television system without mechanical moving parts and that in the optical as well as in the electrical single-channel system while maintaining the same of the electronic organs suitable for black and white transmission, including their scanning system allows the transmission of multicolored images. The number of primary colors should be as well as the choice and the scope of the ίο color range to be transmitted are basically freely selectable in order to to be able to adapt the transmission system completely to the requirements of the respective field of application, and the sole limitation should only be due to the spectral sensitivity limit of the receiving organ be given even on the sending side. Attempts in this direction have been known for a long time. However, the previous systems were either burdened with some kind of mechanism or required a multiple of the number of lines or points and, moreover, were due to the use of color filters in their possible use in science and technology, if any was already an option, very limited.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Übertragung farbiger Fernsehbilder in η Grundfarben auf der Sendeseite und bei Projektionsempfang symmetrisch dazu auf der Empfangsseite für ein optisches und elektrisches Einkanalsystem. Gegenstand derThe invention relates to an arrangement for the transmission of color television images in η basic colors on the transmission side and, in the case of projection reception, symmetrically to this on the reception side for an optical and electrical single-channel system. Subject of

509 530/72509 530/72

J 5479 VIII a/21a'J 5479 VIII a / 21a '

Ki limiting ist ein optisch-elektrischer Farbzerleger, der aus drei Teilen besteht, erstens aus einer Kasterblende mit z:n paiallcl zu den s Bildzeilen in gleichen Abstünden verlaufenden Durchlaßschlitzen bei einem Durehlaßverhältris (Schlitz zu Steg) von i:(w—-i), zweitens aus einem Dispersionsprisma, dessen brechende Kante parallel zu den Durchlaßschlitzen des Kasteis angeordnet ist, und diittens aus einer elektrooptischen Auslenkzelle, welche das auf die oder (aufKi limiting is an optical-electrical color separator, which consists of three parts, firstly of a box diaphragm with z: n paiallcl to the s image lines at equal intervals with passage slits (slit to bar) of i: (w - i) , secondly from a dispersion prism, the refracting edge of which is arranged parallel to the passage slits of the caste, and diittens from an electro-optical deflection cell, which the on the or (on

ίο der Kinpfangsseite) durch die Kasterblende projizierte HiId mit Teilbildfrequenz um Zeilenbreite ablenkt.ίο the entrance side) projected through the panel HiId deflects line width with field frequency.

Um eine anschauliche Vorstellung von der Funktion und dem Zusammenwirken der einzelnen Teile des Farbzerlegers zu gewinnen, wird das Übertragungsvei fahren an Hand voii Abbildungen besprochen.To get a clear idea of the function and interaction of the individual parts of the To win the color separator, the transfer process is discussed on the basis of the illustrations.

Abb. 1 zeigt das sendcseitige Schema des Farbzerlegers von dem zu übertragenden Bild bis zur Aufnahmeröhre für Zeilensprungverfahren;Fig. 1 shows the sender-side scheme of the color separator from the image to be transmitted to the pickup tube for interlaced processes;

Abb. 2 zeigt das einpfangsseitige Schema des Farbzerlegers von der Projektionsröhre bis zum Bildschirm ; Abb. 3 veranschaulicht ein dreifaches Zeilensprungverfahren bei der übertragung von drei Farbgruppen; Abb. .) gibt einen Überblick über die lineare Aufteilung des Bivclumgsspektnims des veiwendetenFig. 2 shows the input-side scheme of the color splitter from the projection tube to the screen; Fig. 3 illustrates a triple interlaced process in the transmission of three color groups; Fig..) Gives an overview of the linear division of the dual class spectrum of the used

as Dispeisionsprisnias bezüglich des Farbdreiecks und der Zeilenbreite im Falle dreier Farbgruppen;as Dispeisionsprisnias regarding the color triangle and the line width in the case of three color groups;

Abb. 5 zeigt ein Iinpulsschema, wie es für die Auslenkzelle benötigt wird.Fig. 5 shows a pulse scheme as it is for the Deflection cell is required.

Will man ein Bild, wie Bild 1 in dem Schema der Abb. i, in drei oder 11 Farbgruppen übertragen, so ist es nicht ohne weiteres möglich, eine Farbzerlegung durchzuführen und gleichzeitig das gesamte Bild 1 auf dem Scliiim der Aufnahmeröhre (Bild 3) abzubilden. Vielmehr muß Bild 1 in drei oder η gleiche Teile aufgeteilt werden, die zeitlich nacheinander zur Übertragung kommen. Um dies durchführen zu können, wird Bild 1 zunächst auf eine Kasterblende (Bild J. des Schemas) allgebildet. Diese. Rasterblende ist so beschaffen, daß die transparenten Durchlaßschlitze erstens genaue Zeilenbreite besitzen (also beiIf you want to transfer an image, like image 1 in the scheme of Fig. I, into three or 11 color groups, it is not easily possible to carry out a color breakdown and at the same time to display the entire image 1 on the window of the pickup tube (Fig. 3) . Rather, picture 1 must be divided into three or η equal parts, which are transmitted one after the other. In order to be able to do this, Figure 1 is first all formed on a box cover (Figure J. of the scheme). This. The screen is designed in such a way that the transparent passage slots firstly have an exact line width (i.e. at

einein System von 625 Zeilen etwa der Biklhöhe),a system of 625 lines about the height of the bike),

zweitens genau gleiche Abstände einhalten, und zwar derart, daß dieser Abstand von Mitte zu Mitte gemessen im Dn i- oder w-Farbensystem genau elrei- oder «-fache Zeilenbreite beträgt. Das bedeutet, daßsecondly, keep exactly the same distances, in such a way that this distance is measured from center to center in the Dn i or w color system precisely or «times the line width. It means that

in jedem Augenblick gerade ein Drittel oder ein desat any moment just a third or a des

Gesamtbildes (Bild 1) durch die Kasterblende nach rechts hinduichstrahlen und weiter abgebildet werden kann. Bild 2 der Abb. 1 wird nun seinerseits auf dem Schirm der Aufnahmeröhre als erstes Teilbild (Bild 3) abgebildet unter Zwischenschaltung eines l'iismas, dessen Dispersion genau auf den Kasterabstand der Blende (Ciitterkonstante) abgestimmt sein muß, derart, daß das Kot des folgenden Spaltes sich jeweils lückenlos an das blaue linde des Spektrums des vorangehenden Spaltbildes anschließt. Dabei ließe sich störendes Violett gegebenenfalls ßo bereits vor dem Objektiv der Aufnahmeapparatur entsprechend einer Farbgruppcnaufteilung nach Abb.4 auslillern. Somit ist zunächst einmal die gesamte Fläche der Aufnahmeröhre lückenlos ausgeleuchtet, und zwar entsteht auf diese Weise ein RastersystemThe overall picture (picture 1) can be displayed through the caster screen to the right and further. Fig. 2 of Fig. 1 is in turn displayed on the screen of the pickup tube as the first partial image (Fig. 3) with the interposition of a l'iism, the dispersion of which must be precisely matched to the caster spacing of the diaphragm (citter constant), in such a way that the feces of the The following slit follows the blue linden tree of the spectrum of the previous slit image without any gaps. Disturbing violet could possibly already be blotted out in front of the lens of the recording apparatus in accordance with a color group division according to Fig. 4. Thus, first of all, the entire surface of the receiving tube is completely illuminated, and a grid system is created in this way

.... . 625 ., . Zeilenzahl „ . 6";.... 625.,. Number of lines ". 6 ";

von beispielsweise—— , allgemein Spektren, ^D of, for example, general spectra, ^D

die unverrückbar ihre Lage beibehalten, gleichgültig welcher Art das zu übertragende Bild, beispielsweise Bild i, sein mag. Damit ist sendeseitig die Farbzerlegung des ersten (optischen) Teilbildes, d.h. eineswhich remain immovable in their position, regardless of the type of image to be transmitted, for example Picture i like to be. This is the color breakdown on the transmission side of the first (optical) partial image, i.e. one

Drittels oder — des zu übertragenden Bildes, durchgeführt. Third or - of the image to be transmitted.

Die Abtastung durch die Aufnahmeröhre erfolgt in üblicher Weise mittels eines Bandbreite sparenden Zeilensprungverfahrens, das in der Darstellung nach Abb. 3 zum leichteren Verständnis der Arbeitsweise zu einem dreifachen Zeilensprungverfahren abgewandelt wurde. So kann man sich nach Abb. 3 vorstellen, daß im Falle der Übertragung von drei Farbgruppen zunächst alle in Bild 3 der Abb. 1 mit "Blaiu bezeichneten Farbzcilen, dann alle * grünen« und schließlich alle "roten« abgetastet werden. Wir hallen also für jedes optische Teilbild bei einem 625-Zeilen-System auf dem Schirm der Aufnahme-The scanning through the pick-up tube takes place in the usual way by means of a bandwidth-saving Interlace method, shown in Fig. 3 for easier understanding of the method of operation was modified to a triple interlace procedure. According to Fig. 3, one can imagine that in the case of the transfer of three color groups initially all in Fig. 3 of Fig. 1 with "Blue marked colored characters, then all * green" and finally all the "red" ones are scanned 625-line system on the screen of the recording

röhre -—oder allgemein —-- Zeilen für jede der drei 3 «tube - or in general - lines for each of the three 3 «

oder η Farbgruppen zur Verfügung, von denen in unserem Beispiel jeder Farbauszug gerade einem Teilbild des elektrischen Abtastvorgangs entspricht. Um ein optisches Teilbilel wie Bild 3 in Abb. 1 zu übertragen, sind bei «-fächern Zeilensprung elie drei oder η Teilbilder des Abtastvorgangs in den Farben Reit, Giün und Blau entsprechend Abb. 3 erforderlich. Das Gesamtbild (Bild 1) setzt sich mithin aus 9 oder «■'Teilbildern des Abtastvorgangs zusammen.or η color groups are available, each of which in our example corresponds to a partial image of the electrical scanning process. In order to transmit an optical sub-image like Fig. 3 in Fig. 1, three or η sub-images of the scanning process in the colors Reit, Giün and blue as shown in Fig. 3 are required for η -fans interlaced. The overall image (image 1) is therefore composed of 9 or "■" partial images of the scanning process.

Zur Übertragung der noch fehlenden Teile von Bild 1 verdient die Vertikalverschiebung von Bild 2 über elie Rasterblende um eine Zeilenbreite nach oben und nach unten im Falle des Drcifarbgruppensystcms besondere Aufmerksamkeit. Um diese Auslenkung trägheitslos nach jeder vollständigen Abtastung von Bild 3 durch die Aufnahmeröhre durchführen zu können, ist eine Auslenkzelle vorgesehen, die die Abhängigkeit ihres Brechungsindex von ck'r angelegten elektrischen oder magnetischen Feldstärke für eine optische Richtungsänderung ausnutzt. Außer Bild- und Zeilenimpulsen bedarf es also noch einer dritten Art von Synchronisationsimpulsen, welche eine Art Kerr-Effekt oder Cotton-Mouton-Effekt steuert.In order to transfer the still missing parts of picture 1, the vertical shift of picture 2 over the screen by one line width up and down in the case of the drcifarbgruppensystcms deserves special attention. In order to be able to carry out this deflection without inertia after each complete scan of image 3 through the pick-up tube, a deflection cell is provided which uses the dependence of its refractive index on the electric or magnetic field strength applied to an optical change of direction. In addition to image and line pulses, a third type of synchronization pulse is required, which controls a kind of Kerr effect or Cotton-Mouton effect.

Empfangsseitig erscheint das von der Aufnahmeröhre übertragene Bild 3 als Bild 4 in Abb. 2 erstens völlig Schwarzweiß und entsprechend der durchgeführten Farbzcrlegung verzerrt. Bei Verwendung einer dreikathodigen amerikanischen Dreifarbfernsehröhre kann das Bild 4 unter Benutzung eines angepaßten dreifachen Zeilensprungverfahrens auch unmittelbar empfangen werden. Im Falle eines Projektionsempfanges erfolgt die Entschlüsselung oder besser die Zusammensetzung des Bildes in ganz analoger Weise wie die vorausgegangene Zerlegung auf der Sendeseite. Das Dispersionsprisma unmittelbar vor eier Wiedergaberöhre entwirft von jeelem leuchtenden Punkt in Bild 4 der Abb. 2 ein Spektrum auf der Rasterblende in Bild 5. Die Rasterblende sorgt diesmalOn the receiving side, image 3 transmitted by the pickup tube appears as image 4 in Fig. 2 first completely black and white and distorted according to the color separation performed. Using a three-cathode American three-color television tube, the image 4 can be adjusted using a triple interlace can also be received immediately. In the case of a projection reception the decryption or, better still, the composition of the image takes place in a completely analogous manner Way like the previous decomposition on the sending side. The dispersion prism just ahead Eg display tube designs of each luminous one Point in picture 4 of fig. 2 a spectrum on the louvre diaphragm in picture 5. The louvre diaphragm takes care of this time

50!) 580/7250!) 580/72

J 5479 VIII a/21 a¹ J 5479 VIII a / 21 a ¹

für die Aussiebung der Farbgruppen. So kann beispielsweise ein Punkt der ersten oder (n · χ — (w — i))-ten Zeile des Leuchtschirmes in Bild 4 ausschließlich nur mit seinem Rotanteil durch die Rasterblende hindurchgelangen, ein beliebiger Punkt der zweiten oder (n · χ — (w — 2))-ten Zeile nur mit seinem Grünanteil und schließlich ein Punkt der dritten oder (n · λ;)-ten Zeile lediglich mit seinem Blauanteil durch einen Schlitz der Rasterblende hindurchtreten. Voraussetzung dabei ist natürlich, daß der Fluoreszenzleuchtschirm der Wiedergaberöhre mit einem Leuchtstoff oder einer Leuchtstoffmischung beschirmt ist, die ein möglichst energiegleiches kontinuierliches Emissionsspektrum besitzt.for the screening of the color groups. For example, a point in the first or (n - (w - i)) th line of the luminescent screen in Figure 4 can only pass through the screen with only its red component, any point in the second or (n χ - (w - 2)) - th line only with its green component and finally a point of the third or (n · λ;) - th line only with its blue component pass through a slot of the screen diaphragm. The prerequisite for this is, of course, that the fluorescent screen of the display tube is shielded with a phosphor or a phosphor mixture which has a continuous emission spectrum with the same energy as possible.

Auch auf der Empfangsseite bedeutet die Rasterblende in Bild 5 der Abb. 2 einen LichtenergieverlustOn the receiving side, too, the louvre screen in Fig. 5 of Fig. 2 means a loss of light energy

insgesamt zwei Drittel oder allgemein Ii 1a total of two thirds or generally Ii 1

der auffallenden Energie. Der von der Rasterblende durchgelassene Anteil von Bild 5 wird auf dem Projektionsschirm als Bild 6 abgebildet und muß jeweils nach vollständiger Abtastung eines optischen Teilbildes auf ganz die gleiche Weise, wie es sendeseitig der Fall ist, und synchron dazu in vertikaler Richtung um Zeilenbreite nach oben und unten ausgelenkt werden. Die hierfür benötigten Impulse werden die Form haben, wie sie in der Abb. 5 gezeigt ist. Unter der Teilbildfrequenz ist dabei die Frequenzthe striking energy. The portion of image 5 that is let through by the louvre is shown on the Projection screen shown as image 6 and must each after complete scanning of an optical Partial image in exactly the same way as it is the case on the transmission side, and synchronously with it in the vertical Direction can be deflected up and down by line width. The impulses required for this will have the shape as shown in Fig. 5. The frequency is below the field frequency

vonfrom

des Wechsels der optischen Teilbilder zu verstehen, wie sie durch die Zahl der Farbgruppen festgelegt ist und die nicht mit der Bildabtastfrequenz, die darüber hinaus von der Art des Zeilensprungverfahrens abhängt, verwechselt werden darf.to understand the change of the optical partial images, as determined by the number of color groups and which do not use the frame rate, which also depends on the type of interlace method, may be confused.

Claims

PATENT CLAIM:

Arrangement for the transmission of colored television images with η basic colors on the transmitting side and, in the case of projection reception, symmetrically to this on the receiving side for an optical and electrical single-channel system, characterized by an optical-electrical color splitter, consisting of a screen with ζ : η parallel to the ζ image lines at equal intervals extending passage slots with a passage ratio (slot to web) of i: (n - 1), from a dispersion prism, the refractive edge of which is arranged parallel to the passage slots of the grid, and from an electro-optical deflection cell, which the on or through the Raster diaphragm projected image with partial frame rate deflects line width.

Referred publications:
U.S. Patent No. 2479820;
French patent specification No. 924823.

1 sheet of drawings