CH177765A - Verfahren zur Synchronisierung von Fernsehbildern. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Synchronisierung von Fernsehbildern.    Beim Fernsehen mit     Braunscher    Röhre  als Empfänger wird der bildschreibende Ka  thodenstrahl periodisch in Richtung der bei  den Koordinaten des Bildfeldes auf elektro  statischem oder magnetischem Wege ab  gelenkt.     Diese    Bewegungen müssen vom  Sender her in richtiger Frequenz und Phase  gesteuert, das heisst synchronisiert werden.

    Die     Ablenkspannungen        bezw.        Ablenkströme     sollen die bekannte     Sägezahnform    nach     Fig.1     haben, wodurch die     Lichtfleckverschiebung          während    der     Zeit    T zeitproportional erfolgt  und der Strahl in einem kurzen bildfreien  Intervall .I auf .den Ausgangspunkt zurück  kehrt. Der Abstand     S    ergibt die Bildzeile.  



       Man    kann hierbei gemäss     Fig.    2 .das Zu  geständnis machen,     dass    der Sägezahn eine  gewisse Abrundung erfährt, was gleich  bedeutend ist mit der     Beseitigung    einer Reihe  von Oberschwingungen höherer Ordnungs  zahl der Grundfrequenz l /T. Dieses Zu  geständnis bedeutet praktisch, dass von der    Zeilenlänge     (bezw.    von der Bildhöhe)     ein:    ge  wisser Anteil     N/Z    geopfert wird. Der Ver  lust von 5 bis     10%    ist praktisch zulässig.  



  Die Ablenkung des Kathodenstrahls er  folgte bisher durch solche möglichst     säge-          zahnförmigen        Schwingungen    zweier     Kipp-          kreise,    die aus Kondensator,     Aufladewider-          stand    und     Entladeröhre    bestanden. Der  für diese Anordnungen in der Praxis benö  tigte Aufwand an     Schaltelementen,    Röhren,       Netzanschlussteilen    usw. war erheblich und  verteuerte das Empfangsgerät wesentlich.  



  Zweck der Erfindung ist, den     genannten     grossen Aufwand an Mitteln beim Empfänger  durch ein einfacheres     Synchronisierverfahren     zu vermindern.  



  Die Erfindung geht davon aus, dass es  für     Fernsehdarbietungen    stets erwünscht ist,  die     akustische    Begleitung zu     übertragen.     Hierzu wird eine besondere     Tonträgerwelle     ausgestrahlt, die mit Musik oder Sprache  moduliert ist. Die Ausführbarkeit der Erfin-           dung    beruht darauf, dass man für gute  akustische Qualität mit einem     Frequenzband     bis zu etwa 4000 Hz. hinauf auskommt. Bei  den     heutigen    Fernsehbildern mit 180 Bild  zeilen und 25 Bildern in der Sekunde liegt die       Zeilengrundfrequenz        1/T    bereits bei 450.0 Hz.

    In naher     Zukunft    ist jedoch damit zu rech  nen, dass sowohl die Zahl der Zeilen, als auch  die der Bildwechsel erhöht wird. Die     Zeilen-          grundfrequenz    wird daher künftig in     bezug     auf das akustische Frequenzband, selbst  wenn dieses bis über 4000     Hz.    hinaus aus  gedehnt werden sollte, soweit verschoben  sein, dass ihre     Trennung    von diesem mit ver  hältnismässig einfachen     Siebmitteln    möglich  ist.  



  Unter dieser Voraussetzung ist die der       Erfindung    zugrunde liegende Überlegung  folgende: Beim Bildempfänger ist weniger  die     Herstellung    der Bildfrequenz als viel  mehr die der Zeilenfrequenz     kritisch.    Die  zur     Querverschiebung    :

  der Zeile dienende  Bildfrequenz kann     in    der     richtigen    Kurven  form     entweder    durch     Fernsynchronisierung     eines relativ trägen     Kippschwingungskreises     oder aus dem     Wechselstrom-Lichtnetz    über       Verzerrungsmittel    verhältnismässig bequem  gewonnen werden, weil dabei für den Rück  lauf des Kathodenstrahls, .der sich über die  Dauer einiger Bildzeilen erstrecken darf,  noch     keine    hinderlichen Zeitkonstanten auf  treten.

   Ferner     ermöglicht    die Erfindung in  bezug auf die     Herstellung    der Querablen  kung weitere, später erörterte Vereinfachun  gen. Schwierig und     aufwandbedingen.d    war  dagegen bisher die Erzielung eines genügend  raschen Rücklaufes des Lichtfleckes in der  Zeilenbahn, weil dafür als Intervall nur die  Grössenordnung     10-5    Sekunden oder noch  weniger zur Verfügung steht. Diese Forde  rung bedingte nämlich eine Kippröhre von  hoher momentaner Stromdurchlässigkeit oder  zu deren Ersatz     einen    ziemlich komplizier  ten Röhrenaufbau.  



  Hier setzt     nun,    die Erfindung ein. Erfin  dungsgemäss wird die     3ägezahnkurve    für die       Zeilenfrequenz    nicht erst beim Empfänger  erzeugt, sondern,     etwa    in der Form der         Fig.    2, vom Sender zum Empfänger auf der       Tonträgerwelle        übertragen.    Das heisst die       Tonträgerwelle    wird ausser durch die Musik  oder Sprache noch durch das Frequenz  gemisch einer     @Sägezahnkurve,    zum Beispiel  gemäss     Fig.    2, moduliert.

   Im Empfänger  kann folgendermassen vorgegangen werden:  Nach der     Demodulation        wird    die gleich  gerichtete Trägerfrequenz ausgefiltert, das       akustische    Frequenzband durch Siebmittel  getrennt und mit der zurückgewonnenen, rein  niederfrequenten     Sägezahnkurve        :das        Gitter          eines        Leistungsrohres    gesteuert.

   Dieses bringt  bei elektrischer Ablenkung die erforderliche       Sägezahnspannung    unmittelbar .am Anoden  widerstande hervor, dem die     Ablenkplatten     parallel geschaltet werden, während bei  magnetischer Ablenkung .der entsprechend  geformte Anodenstrom selber, und zwar ganz  oder zu einem Bruchteil, die Feldspule durch  fliesst. Somit fällt die Herstellung der Säge  zahnkurve durch Kippanordnungen im Emp  fänger weg, und es können alle dafür bisher  notwendigen     Mittel    entbehrt werden.  



  Die .zusätzliche     Modulation    durch die       Zeilengrundfrequenz    und deren Harmonische,  die zusammen die     resultierende    Sägezahn  form ergeben, bedingt natürlich     theoretisch     eine nicht unerhebliche Verbreiterung des       Frequenzbandes    der     Tonträgerwelle.    Da man  indessen gemäss     Fig.    2 die Kurve erheblich       abrunden    kann,     kommt    man in der Praxis  mit einem Bande von     etwa   <B>50000</B> Hz. aus.  



  Die Konstanz der Phasenlage der Säge  zahnkurve zu dem auf einer andern Welle       übertragenen    Bilde ist bei Anwendung von       Ultrakurzwellen    gewährleistet, solange sich  der Empfänger für beide Wellen, die     Bild-          trägerwelle    und die     Tonträgerwelle    im  direkten     Strahlungsfelde    beider Sendeanten  nen befindet.

   Dadurch ist dann ohne wei  teres .sichergestellt,     dass    die Zeilenanfänge  sich in richtiger zeitlicher Lage zu den von  der     Bildträgerwelle    übertragenen Gruppen  der Helligkeitsmodulation befinden, das heisst  das Bild     richtig    in seinem Rahmen     steht.     



  Indem gemäss der Erfindung die Bild  trägerwelle     nicht    zusätzlich mit Zeilensyn-           chronisierfrequenzen    oder     -impulsen    modu  liert wird, kann die Leistung des Bildsenders  restlos für die Übertragung der Bildmodula  tion ausgenutzt und so .die Reichweite der       Sender    unter sonst gleichen Bedingungen  vergrössert werden.  



  Ein weiterer Vorteil der Erfindung be  steht darin, dass die richtige Kurvenform der       Sägezahnkurve    beim Sender erzeugt werden  kann und beim Empfänger nur eine ver  zerrungsfreie Verstärkung derselben stattzu  finden     'braucht.    Die     Herstellung    beim Sen  der kann mit normalen Kippschaltungen er  folgen, die mit der Funktion des     Bild-          zerlegers    in richtiger Phase gekoppelt sind.

    Sehr einfach lässt sich die benötigte Kurve  auch auf     lichtelektrischem    Wege gewinnen,  indem man zum Beispiel die     Lochscheibe    des       Bildzerlegers    mit einer der Zeilenzahl ent  sprechenden Folge von     dreieckförmigen    Aus  schnitten versieht, die an einer linearen, etwa  schlitzförmigen Lichtquelle vorbei rotieren,  so dass die auf eine Photozelle fallende Licht  menge in der Kurvenform des     .Sägezahnes     schwankt. Die gewünschte Abrundung des  selben wird dann bequem durch Einstellung  der Schlitzbreite der Lichtquelle relativ zur  Grösse des     Dreieckausschnittes    dosiert.  



  Wird wie vorstehend die abgerundete       Sägezahnkurve    nach     Fig.        2@    als Zeilenfre  quenz phasenstarr auf der     Tonträgerwelle     übermittelt, so sind selbstverständlich auch  der     sonderseitige    und der     empfängerseitige     Lichtfleck längs der Zeile stets     zwangläufig     in Phase miteinander.

   Erfahrungsgemäss lässt  sich dann auch die Anordnung für .die Quer  ablenkung des Kathodenstrahls im Takte des  Bildwechsels vereinfachen.     Lässt    man näm  lich am Ende jedes Bildes, das heisst zur Zeit  nach je 180 Sägezähnen, ein Intervall von  einigen Sägezähnen ausfallen, das heisst die  den Lichtfleck in;

   Richtung der Bildzeile ab  lenkende elektrische Grösse auf dem Null  wert der Ablenkung     verbleiben,    während  gleichzeitig :der Strom des Bildsenders und  damit der Lichtfleck des Empfängers auf       Dunkel    getastet wird, so kann eine nicht  synchronisierte Kippschwingung beim Emp-         fänger    so eingestellt werden,     dass    sie in dieses  bildfreie Intervall hineinfällt und damit das  Zurückspringen des bildschreibenden     Licht-          fleckes    im richtigen Augenblick unsichtbar  vor sich geht.

   Man benötigt dazu die nor  malen     Mittel,    nämlich Gleichstromquelle von  genügender Spannung,     Aufladewiderstand,     Kondensator und Kippeinrichtung in Gestalt  einer Entladungsröhre, die zweckmässig und  am einfachsten eine Glimmlampe ist.  



  Um noch den Aufwand für eine zusätz  liche Phasenregelung dieser unabhängigen       Kippschaltung    zu vermeiden und die richtige  Phase     zwangläufig    zu erhalten, kann man  wie folgt verfahren: Als     Entladeröhre    für  den Kondensator der Kippschaltung wird  ein Glimmrelais oder ein     Thyratron    benutzt,  das heisst ein gashaltiges Rohr mit beson  derer Zündelektrode und kalter oder glühen  der Kathode.

   Die Gleichstromstösse der       Zeilen-Sägezahnkurve    laden die passend vor  gespannte Zündelektrode (Gitter) des genann  ten Rohres über ein     Zeitkonstantengliedge-          eigneter    Grösse     negativ    .auf und sperren so  die Zündung bis zu dem Augenblick, wo am  Ende jedes Bildes die Sägezähne für kurze       Zeit    aussetzen und damit auch     .die    Zufuhr  negativer Ladung durch diese unterbleibt.  Es kann dann die positive     Aufladung    der  Zündelektrode von einer .Spannungsquelle her  beginnen, so dass nach einer     .einstellbaren     Zeitdauer die Entladung des Kondensators  über die :gezündete Röhre erfolgen muss.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Synchronisierung von Fernsehbildern einer Braunsehen Röhre unter Benutzung einer neben der Bildträgerwelle ausgesandten besonderen Tonträgerwelle, ,da durch gekennzeichnet, dass die Tonträger welle ebenso wie die Bildträgerwelle im Ultrakurzwellenbereich liegt und die erstere ausser durch die Musik oder die Sprache mit der Zeilenfrequenz in Sägezahnform modu liert ist, wodurch eine besondere Kippschal- tung für die synchrone Zeilensteuerung im Empfänger wegfällt.

   UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zwecke der Ver minderung der Frequenzbandbreite der modulierten Tonträgerwelle die Sägezahn kurve um den Betrag abgerundet ist, der von der- Breite des Empfangsbildes ge opfert werden kann. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Empfänger nach Demodulation der Tonträgerwelle das von dem akusti schen Frequenzband durch Siebmittel ab getrennte, die Sägezahnkurve darstellende Frequenzgemisch in Gleichstromverstärker- schaltung auf ein Leistungsrohr wirkt, dessen Anodenkreis die benötigte form gerechte Spannungs- .oder Stromkurve für die Ablenkung entnommen wird. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, gekennzeichnet durch Her stellung der Sägezahnkurvg beim Sender mit Hilfe einer mit dem Bildzerleger in richtiger Phase gekoppelten Kippschal- tung. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, .gekennzeichnet durch die Herstellung der Sägezahnkurve beim Sen der auf lichtelektrischem Wege, indem man dreieckförmige Ausschnitte der Bild zerlegerscheibe an einer linearen Licht quelle geeigneter Breite vorbei rotieren und die durchgelassene, in der Periode des Zeilenwechsels veränderliche Lichtmenge auf eine Photozelle einwirken lässt. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, .dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der Bildfrequenz beim Empfänger eine nichtsynchronisierte Kippschaltung dient, deren Kondensator entladungen in ein sägezahnfreies Inter vall von wenigen Zeilen Dauer am Ende jedes Bildes hineinfallen. 6.

   Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 5, dadurch ge kennzeichnet, d@ass während des sägezaUn- freien Intervalls die .den bildschreibenden Lichtfleck in der Zeilenrichtung ab lenkende elektrische Grösse auf dem Null wert :der Ablenkung gehalten und der Bildsender während dieser Zeit auf den Dunkelwert, das heisst Verschwinden des empfängerseitigen Lichtfleckes getastet wird. 7.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zwecke der selbsttätigen Intritt- haltung .des Fernbildwechsels mit dem senderseitigen Bildzerleger .die Gleich stromstösse der Sägezähne das Entladerohr des Kippkondensators für den Bildwechsel durch negative Aufladung seiner Zünd- elektrode verriegeln, so :

   dass die Zündung, die durch positive Aufladung dieser Elektrode mit passender Zeitkonstante er folgt, in das sägezahnfreie Intervall ver legt wird.