Устройство для комбинированного приема телевизионных изображений

3 ирегисврировано в Бюро изобретений Госнаана при СНК СССР Фр-ог.Л 1:..)" ,т: ":-.г С, И. Катаев и Н. К. Игнатьев Устройство для комбинированного приема телевизионных изображений Заявлено 10 марта 1941 г, в Наркомзлектропром за М 42478 (305881) Опубликовано 30 апреля 1944 годаКак известно, проблема дальнодействующего широкополосного канала для телевидения до сих пор не может считаться удовлетворительно разрешенной. В связи с этим еще до настоящего времени существует малострочное телевидение, не требующее широкой полосы частот. Однако, качество получающегося в этом случае изображения, вследствие малой четкости, не может удовлетворить элементарнейшим требованиям, предъявляемым к широковещательной телевизионной системе. В то же время известен метод передачи телевизионной картины большой четкости при малой частоте кадров, при применении которого необходимая полоса частот не превышает полосы частот, занимаемой обычным мало- строчным телевидением. В этом случае получается весьма высокая четкость изображения за счет отказа от передачи динамики движения объектов,Если создать телевизионную систему, которая сможет сочетать в себе два вышеупомянутых телевизионных метода (т. е. сможет работать попеременно - либо с малым числом строк и нормальной частотой кадров, либо с большим числом строк и пониженной частотой кадров при использовании узкой полосы частот), то посредством этой системы можно будет вести передачу весьма сложных сюжетов на средних и длинных волнах (а, значит, и на далекие расстояния) без потери их содержания для радио- зрителей.Ниже описывается предлагаемая конструкция такой телевизионной системы с рядом дополнительных у совершенствований, способных улучшить качество изображения. Наиболее подробно разработана приемная часть системы, поскольку простота приемного устройства является фактором, определяющим рентабельность всякой широковещательной системы. Сущность изобретения поясняется чертежом, на фиг. 1 которого изображена схема приемного устройства, а на фиг. 2 - экраны электронно-лучевой трубки кинескопа.Рассмотрим принцип работы приемно-передающего устройства.В передатчике используется иконоскоп, ортикон, или иная передающая трубка, работающая на принципе накопления зарядов (необхо63584димо в течение нескольких секундудерживать мгновенно возникающие на мозаике заряды). Доступсвета на его мозаику дается не непрерывно, а лишь в течение небольших промежутков времени,. один раз в течение передачи каждого кадра, Это достигается применением специального фотозатвора,периодически срабатывающего синхрокно с частотой кадров. Таким. образом в течение передачи всегокадра рельеф на мозаике являетсяпотенциально-неподвижным.В приемнике используется специальный кинескоп с двойным экраном. Одна часть экрана. покрытафосфоресцирующим слоем, способным светиться в течение несколькихсекунд после возбуждения егоэлектронным лучом, а другая частьпокрыта обычным фосфоресцирующим слоем, применяемым в современных кинескопах,Передатчик и приемник снабженыдвойными комплектами развертывающих устройств, могущих работать поочередно и тем самым позволяющих вести телевизионную передачу и прием изображений с двумя различными стандартамичеткости.В одном случае происходит передача с частотой кадров, лишьдостаточной для слитного восприятия отдельных фаз движения объектов (порядка 8 - 12 кадров всекунду), и с числом створок, котороепри этом позволяет получить заданная максимальная частота модуляции гпах (50 - 80 строк). Приэтом для ослабления мельканийприменяется двух-трехкратная перемежающаяся развертка, присущиекоторой искажения уничтожаетфотозатвор. Для увеличения четкости изображения вдоль строк, атакже для некоторого увеличенияразмера малострочного изображения (по отношению к многострочному) на передатчике и на приемнике производится увеличение высоты скандирующего элемента путем применения дополнительнойвысокочастотной развертки по вертикали. В другом случае передача происходит с резко пониженной частотой кадров (1 кадр в 5 - 8 секунд), но с достаточно большим числом строк, вытекающим из полного использования той же, заданной, частоты 1. При этом применяются прогрессивная развертка и обычная (круглая) форма скандирующего элемента. Фотозатвор работает с частотой кадров передаваемого изображения и опять-таки освобождает его от искажений, могущих возникнуть вследствие движения объектов, В приемнике работает соответствующий комплект развертывающих устройств и изображение проектируется на длительно светящийся экран.В зависимости от передаваемого сюжета оператор ведет передачу попеременно, с различными стандартами четкости При этом изменяется частота импульсов синхронизации, посылаемых с передатчика, на что реагирует специальная лампа приемника, производящая включение многоконтактного реле, которое производит все переключения в приемнике, связанные с переходом от одного стандарта четкости к другому, На фиг. 1 чертежа изображена схема приемного устройства.В качестве приемно-усилительной части 4 может быть использована любая схема, способная без искажений пропустить спектр частот модуляции от 0 до 1, и дать необходимое усиление. Выпрямитель 61 дает напряжение для питания анодов кинескопа (клеммы бб и 67), для питания анодов ламп (клемма 65) и для отрицательных смешений (клеммы 62 и 63). Кинескоп 1 имеет длительно светящийся экран 2 и обычный экран 3 (фиг. 2), В приемную часть устройства также входят отклоняющая система, состоящая из катушек вертикального отклонения 23, 24, 25, 26, 27, икатушек горизонтального отклонения 43, 44, 45, 46, и система развертывающих и вспомогательныхустроиств, представленная в развернутом виде,63584Изображенное на схеме расположение подвижных контактов реле 54 соответствует случаю приема многострочного изображения. С выхода приемно-усилительного устройства 4, через потенциометр из сопротивлений 5 и 6, а также через сопротивление 7, сигнал попадает на сетку лампы 9, служащей для отделения синхронизирующих сигналов. Кроме того сигнал попадает на управляющий электрод кинескопа, отрицательное смещение для которого снимается с потенциометра 15. Сигналы синхронизации в виде импульсов напряжения выделяются на нагрузочном сопротивлении 8 лампы 9, с которого и поступают на разделительные цепи, состоящие из конденсаторов 11 и 33 и сопротивлений 10 и 34. Импульсы кадровой синхронизации выделяются на емкости 11 и через цепь из емкости 12 и сопротивления 13 (имеющую большую постоянную времени) подаются на сетку тиратрона кадровой развертки 16. Импульсы строчной синхронизации с сопротивления 34 подаются непосредственно на сетку твратрона строчной развертки 36. К аноду тиратрона 16 подключена цепь, состоящая из заурядного сопротивления 20, конденсатора 21 и корректирующего сопротивления 22, Релаксационный генератор кадров при этом работает с частотой кадров многострочного стандарта четкости, К аноду тиратрона 36 подключена цепь, состоящая из зарядного сопротивления 40, конденсатора 41 и корректирующего сопротивления 42 - релаксационный генератор строк при этом работает с частотой строк многострочного стандарта четкости,В случае приема малострочного стандарта четкости подвижные контакты 11 и Х реле 54 перейдут в левое положение и, изменив параметры в анодных цепях релаксационных генераторов, настроят первый на частоту полей малострочного стандарта четкости (перемежающаяся развертка), а второй на частоту строк того же стандарта. Пилообразное напряжение кадровой частоты (или частоты полей) с анода тиратрона 16 попадает непосредственно на сетку выходной лампы 31, дающей пилообразный ток. При этом, чтобы подать отрицательное смещение на сетку лампы 31, катод тиратрона 16 должен находиться под отрицательным потенциалом относительно земли. Необходимость непосредственного соединения анода тиратрона 16 с сеткой лампы 31 вызвана наличием очень низкой частоты кадровой развертки при передаче многострочного стандарта четкости (порядка 0,15 периодов в секунду). Если передавать это пилообразное напряжение неискаженным через разделительную емкость, то последняя должна иметь чрезмерно высокую величину. Поскольку для тиратрона 16 уже понадобилось отрицательное напряжение смещения, то целесообразно произвести такое же непосредственное соединение анода тиратрона 36 строчной развертки с сеткой лампы 50, Оба тиратрона имеют постоянные отрицательные потенциалы на своих сетках, регулируемые в некоторых пределах потенциометрами 14 и 35. Известно, что тиратронные генераторы работают стабильно лишь при большом размахе генерируемого ими пилообразного напряжения (порядка 50 вольт). Чтобы устранить появление искажений, в выходных каскадах развертки применена отрицательная обратная связь по току, осуществляемая посредством сопротивления 32 в каскаде кадровой развертки и сопротивления 51 в каскаде строчной развертки.Разберем работу вертикально- отклоняющей системы развертки в случае приема многострочного стандарта четкости. В анодную цепь лампы 31 включена катушка отклонения, состоящая из секций 25 и 26 и имеющая число витков, рассчитанное на создание определенной высоты многострочного растра. Через эту катушку, кроме тока развертки, неизбежно протекает его постоянная составляющая 1 которая создает некоторое вертикальное смещение растра отцентра экрана, Катушка, состоящая из секций 23 и 24, питаемая от источника постоянного напряжения и имеющая противоположное направление действия на электронный луч, поставлена для компенсации этого сдвига, При помощи реостата 30 можно менять компенсирующее действие этой катушки и тем самым производить вертикальную установку многострочного растра на отведенное ему место экрана. При передаче малострочного стандарта четкости перекидной контакт Ч рече 54, перейдя в левое положение, соединится с контактами 1 Ч и Ъ". В анодной цепи лампы 31 окажется включенной лишь катушка 25. Уменьшение ампервитков развертки по вертикали уменьшит вертикальный размер растра, что и требуется при приеме малострочного стандарта четкости, Однако при этом во столько же,раз уменьшатся постоянные ампервитки тока 1, и изображение может уйти с экрана, если не уменьшить компенсирующие: ампер- витки, что и производится автоматически, благодаря отключению части витков компенсирующей катушки (под током теперь находится лишь катушка 23), При помощи реостата 29 можно менять ток катушки 23 и этим производить гертикальную установку малострочнсго растра на экран 3, Таким об,:азом вертикальная установка обоих изображений на отведенных им экранах 2 и 3 может производиться сове;шенно независимо друг от друга, Соотношение между вертикальными размерами обоих изображений целиком зависит от соотношения между витками катушек 25 и 26, а поэтому всегда остается постоянным, Работа горизонтально- отклоняющей системы совершенно аналогична работе вертикально-отклоняющей системы, а поэтому не описывается. Реостат 48 производит горизонтальную центровку малострочного растра, реостат 49 - горизонтальную центровку многострочного растра, Сопротивления 28 и 4 служат для поддержания постоянства омического сопротивления анодных нагрузок выходных каскадов, что совершенно необходимо для поддежания постоянства коэфициентов обратной связи этих каскадов при приеме ,различных стандартов четкости, Двойной триод 55 является лампой переключателя четкости и лампой гетеро- дина.Строчные импульсы синхронизации с сопротивления 34 через конденсатор 52 попадают на первую сетку лампы 55, Конденсатор 52, заряжаясь сеточным током лампы 55 и медленно рязряжаясь через сопротивление 53, образует на сетке лампы 55 отрицательное смещение, увеличивающееся по абсолютной величине при повышении частоты строчных импульсов синхронизации. Это вызывает измене-. ние анодного тока первого анода лампы 55, в цепь которого включено реле 54, Схема отрегулирована таким образом, что при передаче многострочного стандарта четкости (импульсы строчной синхронизации имеют меньшую частоту) на первой сетке лампы 55 устанавливается потенциал, соответствующий срабатыванию реле 54, когда:подвижные контакты реле переходят в правое г.оложение. При передаче же малострочного стандарта четкости, когда импульсы строчной синхронизации имеют большую частоту, на сетке лампы 55 устанавливается запирающий потенциал, вызывающий отпускание реле 54, Второй триод лампы 55 используется в схеме гетеродина дополнительной вертикальной развертки, необходимой для увеличения высоты скандирующего элемента при приеме малострочного стандарта четкости, В состав этого гетеродина входит колебательны й контур, состоящий из индуктивностей 27 и 59 и емкости 58, Катушка 60, индуктивно связанная с катушкой 59, является обратной связью гетеродина Частота гетеродина должна в несколько раз превышать 1 п 1 а а амплит да генерируемого им тока должна обеспечить двух-, трехкратное увеличение высоты скандирующего элемента.На сетку гетеродинной части лампы 55 с сопротивления 56 подается отрицательное смещение, величина которого меняется при изменении анодного тока лампы и подобрана так, что при протекании через лампу максимального тока, соответствующего передаче многострочного стандарта четкости, - гетеродинная часть лампы запирается и работа тетеродина прекращается. Это смещение, включающее и выключающее гетеродин, экономит лишнюю пару контактов реле 54, которое так же успешно могло бы произвести эту операцию, Помимо специальной конструкции деталей, входящих в состав передающей камеры (как, например, иконоскоп, фотозатвор), к передатчику должны быть предъявлены следующие требования,1, Необходимость пропустить спектр модулирующих частот от 0 до 1,пах2. При передаче обоих стандартов четкости продолжительность кадровых и строчных импульсов синхронизации должна оставаться постоянной (это обусловлено тем, что разделительные цепи в приемнике все время остаются одни и те же).3. Продолжительность бланкирующих импульсов при изменении стандарта четкости должна меняться, так как время обратного хода .е будет оставаться постоянны.4. При переходе от одного стандарта четкости к другому.радиозрители не должны наблюдать какие- либо нестандартные процессы, Последние могут возникнуть вследствие медленного впадания в синхронизм начавших работать на новой частоте релаксационных генераторов приемника, В этом случае на некоторое время изображение будет испорчено. Если на этот переходный промежуток времени передатчик даст длительный бланкир ующий импульс, то зрители не увидят испорченного изображения, Однако при весьма низкой частоте кадровой ,развертки (порядка 0,15 периода в секунду) впадание в синхронизм может продлиться слишком долго для того, чтобы южно было мириться с уничтожением изображения на этот промежуток времени. Для наименьшей потери времени на процесс перехода от одного стандарта четкости к другому необходимо, чтобы передатчик давал длительный бланкирующий импульс и одновременно с этим передавал строчные импульсы синхронизации нового стандарта четкости, В связи с изменением частоты строчных импульсов через определенный промежуток времени происходит срабатывание (или отпускание) реле переключения четкости в приемнике, В этот момент передатчик должен дать кадровый импульс синхронизации и вступить в нормальную работу на новом стандарте четкости. Так как неработающий конденсатор кадрового генератора приемника находится все время под зарядом, то в момент переброски реле 54, в новое положение начнется его разряд. Если в этот момент времени передатчик даст импульс кадровой синхронизации и по окончании обратнсго хода начнет передачу кадра (т, е,вступит в нормальную работу), то данный генератор кадров окажется в синхронизме с передатчиком. При этом генератор строк к концу обратного кадрового хода уже успеет войти в синхронизм. Для нормальной работы системы время срабатывания и отпускания реле переключения четкости должно быть для всех приемников по возможности одинаковым.Предмет изобретения 1. Устройство для комбинированного приема телевизионных изображений, передаваемых на узкой полосе частот, отличающееся тем, что один и тот же приемный прибор, состоящий из электроннолучевой трубки с экранами 2 и 3, изготовленными из фосфоов с разной длительностью послесвечения, использован как для приема специальных многострочных телевизионных передач, передаваемых по замедленному способу, так и для приема малострочного телевидения, передаваемого с обычным числом кадров.М 63584 Фиг. 1 Фиг. 2 Типография Госпланиздата, им, Воровского, Калуга 2. Форма выполнения устройства по п, 1, в котором применена ламповая релаксационная схема, предназначенная для осуществления развертки электронного луча в приемном приборе при приеме изображений, отличающаяся применением электронной лампы 55 и включенного в ее анодную цепь многоконтактного реле-переключателя 54, которое срабатывает при изменении смещения лампы 55, происходящем за счет эффекта сеточного детектирования при изменении частоты строчных импульсов, посылаемых с передатчика и поступающих на сетку лампы 55, и переключает элементы релаксационных генераторов и секции отклоняющих Ств. редактор Д. А, Михайлов Л 101629, Подписано к печати 14/Ъ 11 1945 г. катушек 23 - 26 и 43 - 46, с целью перехода к новой структуре, размерам и положению растра,3. форма выполнения устройства по п, 2, отличающаяся тем, что, с целью придания скандирующему элементу удлиненной в направлении, перпендикулярном строке, формы генератор сверхзвуковой частоты выполнен автоматически вводимым в действие при переходе на прием малострочного телевидения за счет получения генераторным триодом-лампой 55 запирающего и соответственно отпирающего смещения от сопротивления 51, стоящего в цепи катода лампы реле- переключателя 54,Техн. редактор М. С. БондаревТираж 500 экз. Цена 65 к. Зак. 73