Einrichtung zum Synchronisieren von Kathodenstrahl-Bildsehreibern. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Synchronisieren von Ka- thodenstrahl-Bildschreibern, insbesondere für Fernsehen und Fernkinozwecke, unter An wendung von Kippschaltungen, die durch Korrekturimpulse des Senders in Tritt ge halten werden.
Bei derartigen Einrichtungen ist es be reits bekannt, den Kathodenstrahl-Bildschrei- ber (Braunsche Röhre) in der Weise zu ver wenden, dass die Helligkeit des Lichtfleckes auf dem Leuchtschirm von Punkt zu. Punkt vom Sender gesteuert wird, während gleich zeitig der Lichtfleck das Bildfeld in anein- anderschliessenden Zeilen bestreicht. Diese letztere Bewegung muss mit dem gleichsinni gen Zerlegungsvorgang des zu übertragenden Bildes am Sender synchronisiert und in Phase gehalten werden.
Es ist bereits be kannt, für diesen Zweck beim Empfänger örtlich erzeugte Kippschwingungen zu ver wenden, die durch vom Sender übertragene Impulse in Tritt gehalten werden. Die Erfindung besteht darin, dass für die synchrone und phasenrichtige Zeilenbewe gung des bilderzeugenden Lichtfleckes der Steuerelektrode des Kipporganes durch -die gleichgerichteten Senderströme eine entrie- gelnde Spannung zugeführt werden kann, und dass die Steuerelektrode ausserdem an eine entgegengesetzt wirkende steuerbare Spannungsquelle angeschlossen ist,
deren Sperrwirkung nur von dem bewegten Katho- denstrahlbündel, und zwar erst nach Be endigung der Bildzeile, mit Hilfe einer am Bildrande angebrachten Sperrelektrode auf gehoben werden kann.
Die Verschiebung des Lichtfleckes senkrecht zur Richtung der Bildzeile (Vorschub) kann durch eine unab hängige, leicht von Hand nachzuregulierende Kippschaltung einfachster Art gesteuert werden, zum Beispiel mittelst Glimmlampe, Kondensator und Aufladewiderstand (Ohm- scher Widerstand, oder im Sättigu4gsstrom- gebiet arbeitende Elektronenröhre).
Es _ist aber natürlich auch möglich, für eine sehr genaue und stabile Bildpunktverteilung die Periode und Phase der zweiten Kippschal- tung von der die Zeilenbewegung steuern den Kippschaltung bezw. von den Korrektur impulsen des Senders funktionell abhängig zu machen.
Eine Ausführungsform der erfindungs gemässen Einrichtung ist in der Zeichnung dargestellt. Hierin bedeutet 1 die zur Bild erzeugung dienende Braunsche Röhre mit dem gestrichelt umrandeten Bildfeld 2, wel ches durch den Lichtfleck in einzelnen Zei len aufgebaut wird, die in der Richtung des Pfeils 3 laufen mögen.
Sie werden sämtlich gleichsinnig und gleichgerichtet zurückge legt, wie dies der Steuerung durch Kipp- schaltungen eigentümlich ist. Der Sender kann hierfür gleichfalls mit Hilfe eines Ka- thodenstrahl-Oszillographen, jedoch auch mit Hilfe mechanischer Zerleger, arbeiten, die eine entsprechende Zerlegungsbewegung er möglichen (Nipkowscheibe, Spiegelrad usw.).
In jedem Falle wird nach jeder Bildzeile ein kurzes Intervall zur Erzeugung und Übertragung des Korrekturimpulses ein geschaltet. Um hierbei besondere Vorrich tungen am Sender zu ersparen, kann man im einfachsten Falle von der Methode des "hellen Bildrandes" Gebrauch machen, wo durch der Korrekturimpuls photoelektrisch ausgelöst- wird.
Mit der gestrichelten Linie 4 ist die Lage des Kathodenstrahlenbündels beim Anfangspunkt des Bildes angedeutet; zu seiner räumlichen Bewegung dienen in be kannter Weise die Plattenpaare 5, 6 und 7, 8, die gegebenenfalls auch durch Magnetspulen ersetzbar sind. Das Plattenpaar 7, S möge den Zeilenvorschub steuern; auf die dazu notwendige, weiter oben besprochene zweite Kippschaltung wird hier nicht weiter ein gegangen:
Je eine Elektrode beider Steuer systeme, in der Zeichnung 6 und 7, ist über die Verbindungsleitung 16 an die Anoden gleichspannungsquelle 13 an einem Punkte angeschlossen, der mit Bezug auf die blen- denförmige Anode 9 ein genügend hohes negatives Potential besitzt, um Störungen der genauen Lichtpunktablenkung durch Aufladungseffekte, die in der Röhre infolge der Ionisation des Gasrestes entstehen, zu vermeiden.
Für den Abgriff der Zuleitung zu 6 und 7 kann gegebenenfalls auch eine Potentiometerschaltung dienen. Die Kathode 11 ist hier als direkt geheizter, mit emittie render Schicht versehener Glühdraht darge stellt, der über den Transformator 12 aus einem Wechselstromnetz gespeist wird;
selbstverständlich liegt auch die Anwendung sogenannter indirekt geheizter Kathoden im Rahmen der Erfindung. Der zur Hellig keitssteuerung (Konzentrationssteuerung) die nende Wehneltzylinder 10 erhält durch die Gleichspannungsquelle 14 über den Modula- tionswiderstand 15 eine passende negative Vorspannung. Um die Anfangslage des Lichtfleckes von aussen her zusätzlich beein flussen zu können,
bedient man sich zum Beispiel eines permanenten Magnetes 17, der in geeignete Lage zur Röhre 1 gebracht wird; für genauere Einstellungen wird man sich eines um die Röhre herumgelegten justierbaren permanenten oder stromerregten Magnetes mit zweckmässigen Polanordnungen bedienen. Die Anode 9 ist bei 33 geerdet.
Die vorstehend beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Elektrodenformen werden natürlich entsprechend dem jeweili gen Stande der Technik ausgeführt werden. So braucht zum Beispiel der Wehneltzylinder 10 nicht unbedingt diese Form zu besitzen.
Er kann auch durch eine richtig angeord nete Blende, einen Ring, ein Drahtnetz oder dergleichen ersetzt werden. Ebenso kann die Form der Anode 9 und der Kathode 11 be liebig variiert werden, und schliesslich sind noch zusätzliche Hilfsgitter, zum Beispiel Schirmgitter, denkbar, um die Helligkeits steuerung oder die räumliche Steuerung zu verbessern bezw. empfindlicher zu machen.
Zur Helligkeitssteuerung dient folgende Einrichtung: Die von dem drahtlosen Empfänger 19 aufgenommenen Hochfrequenzströme werden verstärkt und demoduliert, die in dem End verstärker 20 verstärkten niederfrequenten Stromschwankungen, die dem abgetasteten Helligkeitsverlauf des übertragenen Bildes entsprechen, werden über den Modulations- widerstand 15 geleitet und erzeugen dort die, dem Wehneltzylinder 10 aufgedrückten Po tentialschwankungen,
die auf dem Wege über die Konzentrationsänderung des Elek tronenbündels die Lichtfleckhelligkeit im -Bildfelde \? modulieren.
Für die Steuerung der Zeilenbewegung dient folgende Einrichtung: Parallel zum Modulationswiderstande 15 liegt am Aus gange des Endverstärkers 20 der hohe Wi derstand 26, der von dem gleichgerichteten Bildstrom durchflossen wird. Der einstell bare Kondensator 22, der im Nebenschluss zu den Steuerplatten 5 und 6 liegt, wird beim Beginn jeder Bildzeile von der Gleichstrom quelle 13 aus über die Leitung 16 und den sehr hohen Widerstand 21 aufgeladen. wo durch infolge der wachsenden Potentialdiffe renz zwischen 5 und 6 der Lichtfleck seine Zeilenbahn durchläuft.
Die Spannungs-, Kapazitäts- und Widerstandsdaten dieses Kreises sind so gewählt, dass in dem prak tisch geradlinigen Teil der Ladungskurve des Kondensators 22 gearbeitet wird. Dem zufolge bewegt sich der Lichtfleck längs der Zeile mit gleichbleibender Geschwindigkeit. Dieses Verhalten wird dadurch ermöglicht, dass die an der Gleichspannungsquelle 13 über die Leitung 16 abgegriffene Teilspan nung sehr hoch ist: gegenüber der zwischen den Platten 5 und 6 benötigten Höchstspan nung. Daraus folgt, dass die Schaltung lange vor Erreichung der vollen Aufladung des Kondensators 22 kippen muss.
Hierzu dient ein gesteuertes Glimmrelais oder irgendeine Glühkathodenröhrensclialtung; dargestellt ist dieselbe unter Benutzung einer Thyratron- röhre 23 mit Glühkathode, Anode 24 und Steuergitter 25.
Letzteres erhält durch den Anodenruhestrom der Verstärkerröhre 28 mit Hilfe des am Widerstande 27 erzeugten Spannungsabfalles eine negative Verriege- lungsspannung. Erst wenn dem Steuergitter 25 ein genügend hohes positives Potential aufgedrückt wird, kann die Entladungs strecke Anode-Glühkathode des Thyratrons 23 ansprechen und den Kondensator 22, so wie das dazu parallele Plattenpaar 5, 6 bis auf die sehr geringe Abreissspannung der Gasstrecke entladen.
Dieses positive Steuer potential oder Entriegelungspotential kann nun dem Thyratron nur durch zusätzlichen Spannungsabfall am Widerstande 26 gelie fert werden, der sowohl von dem gleich gerichteten Bildstrom, wie auch von dem nach jeder Bildzeile gesendeten Korrektur stromimpuls durchflossen wird. Es muss nun Sorge dafür getragen werden, dass die Ent- riegelung des Thyratrons und damit das Kippen der Anordnung nicht während der Bildzeile selbst durch die bei hellen Bild stellen entstehenden Sendeimpulse bewirkt werden kann.
Hierzu dient die in der Braun sehen Röhre 1 am Bildrande angeordnete "'trichelektrode 18, etwa ein dicht vor der Schirmfläche angebrachter gerader isolierter Draht. Solange dieser Draht nicht vom Ka thodenstrahlenbündel getroffen wird, fliesst durch die Verstärkerröhre 28 mit dem Steuer gitter 29 und der Anodenstromquelle 30 ein passend eingestellter Ruhestrom. Der hier durch am Widerstande 27 hervorgebrachte Spannungsabfall ist so gross bemessen, dass auch bei den stärksten Impulsen des Bild senders durch deren Gegenwirkung an den Klemmen des Widerstandes 26 das Potential der Thyratronsteuerelektrode 25 niemals po sitiv werden kann.
Wird aber nach Beendi gung der Bildzeile der Draht 18 von dem abgelenkten Elektronenbündel getroffen, so wird das Steuergitter 29 der Röhre 28 mo mentan stark negativ aufgeladen, der Ano denstrom in 28 gesperrt, der Spannungs abfall am Widerstande 27 infolgedessen Null; und dadurch wird nunmehr der vom Sender im Anschluss an die Bildzeile über tragene Korrekturimpuls infolge der posi tiven Spannung, die er am Widerstande 26 auslöst und der Steuerelektrode 25 erteilt, stossartig wirksam.
Infolgedessen spricht jetzt die Thyratronröhre 23 an und infolge ihrer hohen Stromdurchlässigkeit werden die Kapazitäten 22 und 5, 6 praktisch momen tan entladen, wodurch der Lichtfleck an den Anfangspunkt der neuen Bildzeile. zurück springt. Hiernach beginnt die Wiederaüf- ladung von 22 bezw. 5, 6;
ehe aber zwischen der Anode 24 und der Glühkathode des Thyratrons 23 eine für den Wiederbeginn der Entladung ausreichende Spannungsdiffe renz neu entstanden ist, hat sich das Gitter 29 -der Röhre 28 über den Ableitungswider stand 31 genügend entladen, so dass wie derum der Ruhestrom fliesst und der Span nungsabfall am Widerstande 27 für die Ver riegelung des Thyratrons sorgt. Zur Einstel lung der Zeitkonstanten der Sperranordnung ist der regelbare Kondensator 32 gedacht.
Wie ersichtlich, arbeitet die vorstehend beschriebene Einrichtung mit einem verhält nismässig geringen Aufwand an Mitteln, da für die Zeilensteuerung nur eine einfache billige Glühkathodenröhre kleinster Leistung (28) und eine kleine, gleichfalls sehr billig herzustellende Thyratronröhre (23) erforder lich ist. Der Zeilenvorschub kann, wie schon weiter oben erwähnt, gleichfalls mit ein fachen Mitteln, Glimmlampe,
Kondensator und Aufladewiderstand oder Aufladeröhre, bewerkstelligt werden. Es ist aber auch möglich, die Kippvorrichtung für den Zeilen vorschub mit der Kippvorrichtung für die Zeilenbewegung zu verbinden.
Dies kann in der Weise geschehen, dass ein Teil der am Ende jeder Bildzeile durch die Thyratron- röhre 23 fliessenden Elektrizitätsmenge dazu verwendet wird, um dem Ablenkkondensa- tor 7, 8 für den Zeilenvorschub einen La- dungszuwachs zu erteilen, derart, dass dieser Kondensator stufenweise aufgeladen wird.
Die Aufladung des Ablenkkondensators 7, 8 wird zweckmässig über einen zweiten Kon densator geschehen, der parallel zu den Plat ten 7; 8 geschaltet zu denken ist. Am Ende des ganzen Bildes kann dann durch ein zwei tes Thyratron, Glimmrelais oder dergleichen, welches nur auf einen besonderen, nach je dem ganzen Bilde ausgelösten Synchronisier- impuls anspricht, der Querablenkungskon= densator parallel zu 7 und 8 entladen wer den.
Um das selektive Ansprechen auf die sen besonderen Sendeimpuls zu sichern, kann derselbe zum Beispiel mit Hilfe einer in der Bildmodulation nicht vorkommenden Fre quenz über passende Empfangsfilter über tragen werden.