DE1090708B - Farbfernsehbildroehre mit einem einzigen Elektronenstrahlsystem - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Wie bekannt, weisen die modernen Farbfernsehbildröhren bezüglich ihres Aufbaues zwei bzw. drei kennzeichnende Bestandteile auf. Der eine Bestandteil ist der besonders ausgebildete Schirm, auf welchem anstatt einer homogenen Leuchtschicht die einzelnen farbigen Leuchtpulverkomponenten z. B. in Form von Punkten, Streifen usw. in bestmmter Ordnung angebracht sind. Der andere kennzeichnende Bestandteil ist eine vor dem Schirm bzw. der Leuchtschicht angeordnete Elektrode oder ein Elektrodensystem. Beispiele hierfür sind eine Platte oder Maske mit öffnungen von geeigneter Abmessung und Lage oder eine Elektrode, z. B. Gitter, Netz usw., die aus Drähten geeigneter Dicke und Anordnung besteht. Außerdem weisen die Bildröhren meistens drei Elektronenkanonen oder Elektronenstrahlsysteme auf, obwohl dies nicht bei allen Röhrentypen der Fall ist.

Die entsprechende Anfertigung und Anpassung der obenerwähnten drei kennzeichnenden Bestandteile bedingt die Überwindung ziemlich erheblicher technologischer Schwierigkeiten. Zwecks Vereinfachung und Verbilligung der Bildröhrenherstellung wäre es demnach vorteilhaft, mindestens einen der erwähnten drei kennzeichnenden Bestandteile wegfallen zu lassen.

Die Erfindung geht von einer Bildröhre mit nur einer einzigen Elektronenkanone bzw. Elektronenstrahlsystem aus, bei der vor dem Schirm keine Hilfselektroden angeordnet sind. Der Schirm enthält sich periodisch wiederholende Farbgeberstreifen, die aus den" zu verwendenden Grundfarben Rot, Grün und Blau entsprechenden Leuchtstoffen bestehen. Ferner ist der Bildschirm mit einem Metall, insbesondere mit Aluminium, überzogen. Zur Lieferung von Indexsignalen sind leitende Anzeigestreifen vorgesehen, die mit einer leitenden Zuführung versehen sind und von denen jeder einem Farbgebestreifen derselben Leuchtfarbe zugeordnet ist. Alle diese Merkmale sind an sich in der Technik der Farbfernsehröhren bereits bekannt. So ist z. B. eine Farbfernsehbildröhre bekannt, bei welcher die Leuchtstoff-Farbgebestreifen mit einer leitenden Schicht aus Metall vollkommen bedeckt sind, jedoch enthält diese Röhre keine Anzeigestreifen im Sinne der vorliegenden Erfindung. Bei einer anderen Farbfernsehbildröhre sind auf dem die Farbgebestreifen bedeckenden Metallüberzug Streifen von abweichendem Sekundäremissionskoeffizient vorhanden, die ihrerseits leitend oder nichtleitend sein können. Dieses System ist also auch abweichend von der vorliegenden Erfindung. Die bekannten Konstruktionen sind kompliziert und sind auch nicht geeignet für die Massenfabrikation bzw. sind nicht fähig, die gewünschten Anzeigesignale abzugeben.

Zweck der Erfindung war einerseits pünktliche und genaue Anzeigesignale zu gewinnen und gleichzeitig

Farbf erns ehbildr öhr e
mit einem einzigen Elektronenstrahlsystem

Anmelder:

Egyesült Izzolampa es Villamossägi
Reszvenytarsasäg, Budapest

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Meissner,

Berlin-Grunewald, Herbertstr. 22,

und Dipl.-Ing. H. Tischer, München 2, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Ungarn vom 8. Juli 1957

Janos Erdelyi, Dunakeszi,

und György Gergely, Budapest (Ungarn),

sind als Erfinder genannt worden

dies mit einer Konstruktion zu erreichen, die einfacher ist als die bekannten und die auch in der Massenfabrikation leicht herstellbar ist.

Zur Vereinfachung des Aufbaues und zur Verbesserung der Wirkungsweise von Farbfernsehbildröhren wird gemäß der Erfindung der Metallüberzug, der die Farbgebestreifen bedeckt, so ausgebildet, daß er sich lückenlos über den ganzen Schirm erstreckt und diese Streifen und das Netz der Anzeigestreifen zwischen sich und dem Bildteller einschließt. Der Metallüberzug ist hierbei vom Netz der Anzeigestreifen isoliert. Diese Isolation kann durch einen freien Zwischenraum oder durch einen nichtleuchtenden isolierenden Streifen gebildet werden.

Unter Elektronenkanone wird eine übliche Ausrüstung mit Kathode, einzelnen Gitterelektroden, Beschleunigungsanode und eventuell elektrostatischer Linse verstanden.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Farbfernsehbildröhre gegenüber bekannten Anordnungen bestehen insbesondere in der billigeren und einfacheren Herstellungsweise.

Ein vollständig den Schirm bedeckender Metallüberzug läßt sich leichter herstellen als solche mit Unterbrechungen. Darüber hinaus besteht aber noch der Vorteil, daß der so hergestellte Überzug höhere Spannungen zuläßt, so daß die mit höheren Spannungen mögliche Verbesserung der Bildqualität leichter erreicht werden kann bzw. überhaupt durchführbar ist. Die den bekannten Systemen an-

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haftenden Nachteile des Auftretens unerwünschter Sekundärelektronen oder Reflexionen werden mit Sicherheit vermieden.

Der Schirm der erfindungsgemäßen Farbfernsehbildröhre ist demnach derart ausgebildet, daß der das Rasterbild beschreibende abgelenkte Elektronenstrahl an einzelnen Stellen des Schirmes entsprechende Signale auslöst. Wenn nämlich der Elektronenstrahl bei den miteinander verbundenen Anzeigestreifen des Schirmes ankommt, entsteht infolge der nachher be- ίο schriebenen besonderen Ausbildung der Anzeigestreifen an ihrem gemeinsamen Ausgang ein elektrischer Impuls, der verstärkt und geeignet verzögert zum Steuern des Elektronenstrahles derart geeignet ist, daß der Elektronenstrahl jeweils beim entsprechenden Farbstreifen eine dieser Farbe in einem gegebenen Zeitpunkt zugeordnete Intensität aufweist. Der Elektrodenstrahl wird demnach, z. B. mittels eines Gitters oder Wehneltzylinder, in der Elektronenkanone gesteuert, wie dies an sich üblich ist. Somit weist der Elektronenstrahl in jedem Augenblick eine Intensität auf, die jener Farbenkomponente entspricht, deren entsprechender Leuchtstoffstreifen durch den Elektronenstrahl eben beaufschlagt wird. Durch den Elektronenstrahl wird demnach der ganze Schirm kontinuierlich nacheinander ohne Sprünge abgetastet und das ganze Farbbild zustande gebracht.

Die erfindungsgemäße Farbfernsehbildröhre ist demnach nicht nur einfacher und billiger als die bisherigen Farbfernsehbildröhren, sondern gibt infolge der ununterbrochenen Bilderzeugung auch ein schärferes Bild ab. Bei den bisherigen Systemen nämlich, sofern sie z. B. mit drei Elektronenkanonen oder Elektronenstrahlsystemen arbeiteten, verfügten die durch die einzelnen Elektronenkanonen erzeugten Elektronenstrahlen über die entsprechende augenblickliche Intensität je einer Farbkomponente und stellten die einzelnen Grundfarbenbilder je gesondert her, die dann durch das Auge als ein einheitliches Farbbild wahrgenomen werden. Vor dem Schirm war eine Maske angeordnet, durch die der Schirm zum Teil abgedeckt und durch deren Öffnungen die aus verschiedenen Richtungen ankommenden Elektronenstrahlen an je einer anderen Stelle, namentlich an den einzelnen Farbkomponenten entsprechenden Stellen, angelangt sind. Abgesehen davon, daß die einzelnen Elektronenstrahlen untereinander gestört wurden, konnte diese Art von Bildröhren den Gleichlauf der drei Strahlen lediglich durch besondere Ersatzsteuer- und Berichtigungseinrichtungen gewährleisten, was schließlieh zu einem Verlust an Bildschärfe führte und weitgehende Farbverzerrung verursachte. Das Elektronenstrahlbündel von mit einem einzigen Elektronenstrahl arbeitenden Farbbildröhren ist durch ein vor dem Schirm angeordnetes Gitterelektrodensystem der Färbkomponente entsprechend abgelenkt worden, nachdem sie bezüglich ihrer Intensität bereits gesteuert waren. Praktisch war es schwierig zu gewährleisten, daß die verschiedenen Farben bei diesen Einrichtungen durch den Elektronenstrahl je Bildelement nacheinander aufleuchteten. Es sind auch Einrichtungen bekannt, bei welchen die Signale durch am Schirm angebrachte Diskontinuität, wie z. B. leuchtende oder Sekundäremission aufweisende Anzeigestreifen, geliefert werden. Die Lichtsignale der leuchtenden Anzeigestreifen gelangen dann zu einer Photozelle, wodurch die Einrichtung unvorteilhaft verwickelt wird. Für die mit Sekundäremission arbeitenden Anzeigestreifen sind vor allem besondere Stoffe, dann auch besondere Herstellungsverfahren erforderlich, wodurch die Gestehungskosten der Röhre in unnötiger Weise erhöht werden.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1 bis 4 hängen die Aluminiumschichten zusammen, d. h., sie sind nicht lückenhaft wie bei den bekannten Ausführungen. An einzelnen Stellen des Bildtellers sind verschieden ausgebildete Anzeigestreifen angebracht, die miteinander in Verbindung stehen und sich auf elektrisch gleichem Potential befinden. Sie liefern die erforderlichen elektrischen Impulse.

Fig. 1 zeigt eine Anordnung, bei der zwischen den dreifachen Leuchtpulverstreifen 21, 22, 23 am Bildteller 20 Lücken vorgesehen und in diesen Lücken die leitenden Anzeigestreifen 26 angebracht sind, wobei die letzteren durch nichtleuchtende Isolierstreifen 25 von der Aluminiumschicht 24 getrennt sind.

Die Anordnung gemäß Fig. 2 ist der nach Fig. 1 ähnlich. Der Unterschied besteht darin, daß zwischen den leitenden Anzeigestreifen 26 und der Aluminiumschicht 24 kein Isolierstreifen vorhanden ist, wobei die Isolierung durch das Vakuum in der Elektronenröhre bewirkt wird.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 stoßen die einzelnen Leuchtpulverstreifen ohne Zwischenlücken aufeinander, d. h., die Farbstreifen 21, 22, 23 sind, sich kontinuierlich wiederholend, auf den Bildteller

20 aufgetragen. Der Anzeigestreifen ist bei dieser Ausführungsform durch einen durchsichtigen leitenden Überzug 27 gebildet, der im dargestellten Fall unterhalb eines' jeden roten Farbstreifens 21 angebracht ist. Der Anzeigestreifen kann aber auch unterhalb anderer Farbstreifen angeordnet sein.

Die Fig. 4 stellt eine abgeänderte Form des \^rorherigen Ausführungsbeispiels dar, bei dem der Farbstreifen, unterhalb dessen sich der leitende Anzeigestreifen befindet, eine doppelte Breite aufweist und sich lediglich auf einen Teil des Farbstreifens erstreckt, wodurch die Auftragung eines undurchsichtigen leitenden Streifens ermöglicht wird. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 hat demnach von den Farbdreiern 21, 22, 23 am Bildteller 20 der Streifen der Leuchtpulverkomponente 21 eine doppelte Breite. Zwischen einem Teil dieses Streifens 21 und dem Teller 20 befindet sich der leitende Anzeigestreifen 26 bzw. ist unterhalb eines Teiles eines jeden Streifens

21 ein derartiger leitender Anzeigestreifen, die miteinander verbunden sind und sich auf gleichem elektrischem Potential befinden.

In der Zeichnung sind Ausführungsformen dargestellt, bei welchen einem jeden Farbdreier je ein zum Impulsgeben geeigneter Anzeigestreifen bzw. leitender Streifen zugeordnet ist. Dies ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, da es bei einer geeigneten Schaltungsanordnung genügt, z. B. lediglich jedem fünften oder jedem zehnten Farbdreier einen derartigen leitenden Anzeigestreifen zuzuordnen.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Farbfernsehbildröhre wird in Verbindung mit einer Schaltungsanordnung beschrieben.

Diese Schaltungsanordnung enthält einen Videoverstärker zum Steuern der Intensität des einzigen Elektronenstrahles der Farbbildröhre. Dem Videoverstärker ist in an sich bekannter Weise, entsprechend den drei Grundfarben, je ein Vorverstärker zugeordnet, wobei diese drei Vorverstärker unmittelbar durch die am Bildschirm erhaltenen elektrischen Impulse gesteuert werden.

Die am Bildschirm erhaltenen Impulse werden zunächst verstärkt, sodann einem Verzögerungsstromkreis zugeführt, in welchem der Impuls in drei zeit-

verschobene Impulse zerlegt wird, deren jeder einen im Ruhezustand abgesperrten Videovorverstärker steuert. Zwischen dem Verzögerungsstromkreis und den Videovorverstärker liegt ein Amplitudenbegrenzer, während dem Verzögerungsstromkreis ein Phasendiskriminator vorgeschaltet werden kann.

Einzelheiten der Schaltung werden an Hand der Fig. 5 und 6 erläutert, wobei Fig. 5 das Blockschaltbild einer Schaltung darstellt, bei der nach jedem einübliche Verstärker zugeführt. Dem Elektronenstrahl wird durch diese Videosignale, sofern sie über den Videoendverstärker 32 die Steuerelektrode 31 der Bildröhre 29 erreichen, in jedem Zeitpunkt eine ent-5 sprechende Intensität erteilt, damit durch den Elektronenstrahl infolge ihrer Intensität die entsprechenden Leuchtpulverstreifen verschiedener Farbe mit entsprechender Lichtstärke erregt werden. Die erfindungsgemäßen Anzeigestreifen 30 dienen dabei zum öffnen

sondern lediglich nach einer entsprechenden Anzahl von Farbdreiern in der Röhre angebracht werden, wie dies an Hand der Beschreibung der Bildröhre ange-3° deutet worden ist, so muß noch ein besonderes Mittel in den Stromkreis eingeschaltet werden. Ein derartiges Ausführungsbeispiel ist in Fig. 6 dargestellt. Diese Anordnung unterscheidet sich von jener gemäß Fig. 5 lediglich darin, daß zwischen dem Verstärker

zelnen Farbdreier des Bildröhrenschirmes ein Anzeige- ίο und Schließen der Videovorverstärker in Abhängigstreifen vorgesehen ist. Fig. 6 bezieht sich dagegen keit von der Bewegung des Elektronenstrahles in der auf eine Schaltung, bei der nicht nach jedem Färb- Weise, daß der den Schirm beaufschlagende Elekdreier ein Anzeigestreifen am Bildröhrenschirm an- tronenstrahl eben durch die Intensität der den durch gebracht ist. den Elektronenstrahl zu erregenden Farbstreifen zu-In den Figuren bezeichnet 29 die Farbfernsehbild- 15 geordneten Farbe gesteuert werde, d. h. eben ein röhre und 30 die leitenden Streifen am Bildröhren- diesem Farbstreifen entsprechendes »Farbsignal« entschirm. 31 ist die Steuerelektrode der Bildröhre. Die hält. Sollte die Farbe eines durch den Elektronenstrahl übrigen Bestandteile der Röhre, die bei der Erläute- eben beaufschlagten Farbstreifens im Bild nicht vorrung der Erfindung außer acht gelassen werden handen sein, so wird der Videovorverstärker durch können, sind nicht dargestellt. 32 bezeichnet einen 20 den am Anzeigestreifen auftretenden Impuls gemäß Videoendverstärker, der bei derartigen Bildröhren der Erfindung zwar geöffnet, da aber aus der Antenne üblich ist. Die einzelnen Videoverstärker sind mit 33, kein Signal erhalten wird, weist der Elektronenstrahl 34 und 35 bezeichnet. Der Reihe nach bezeichnet 33 eine Intensität auf, die zum Erregen des Leuchtpulvers den Vorverstärker der roten Farbkomponente, 34 den ungeeignet ist, so daß letzten Endes kein aufleuchten-Vorverstärker der grünen Farbkomponente und 35 25 der Bildpunkt erhalten wird.

den Vorverstärker der blauen Farbkomponente. An Falls Anzeigestreifen nicht nach jedem Farbdreier, sich sind auch diese Vorverstärker bekannt. Sie
wurden aber bei den bekannten Ausführungen nicht
unmittelbar durch am Bildröhrenschirm erhaltene
elektrische Impulse gesteuert.

Gemäß der Erfindung sollen jedoch eben durch das
Auftreffen des Elektronenstrahles erregte und durch
besondere Anzeigestreifen aufgefangene Impulse diese
Vorverstärker und über sie der gesamte Videoverstärker gesteuert werden, wobei die Steuerung gemäß 35 36 und dem Verzögerungsstromkreis 37 ein Synder Farbe erfolgt, die der Stelle entspricht, an welcher chronisierungsglied 39 eingeschaltet ist. In diesem der Elektronenstrahl den Schirm beaufschlagt. Dies Fall ist der Verzögerungsstromkreis 37 derart ausgebedeutet, daß beim Auf treffen des Elektronenstrahles bildet, daß außer den drei Signalen, die den Videoan einem Anzeigestreifen 30 der dabei erhaltene Im- Vorverstärkern zugeführt werden, auch ein viertes Sipuls nach Verstärkung, Verzögerung und Begrenzung 40 gnal erzeugt und in das Synchronisierungsglied 39 zum öffnen der einzelnen Videovorverstärker ver- zurückgeführt wird, wobei nach jedem Farbdreier ein wendet wird. Diese Videovorverstärker erhalten un- Impuls anstatt durch die Anzeigestreifen durch dieses mittelbar das mittels einer Antenne aufgefangene Synchronisierungsglied so lange abgegeben wird, bis Farbkomponentensignal, wobei die erfindungsgemäße ein weiterer Anzeigestreifen in der Bildröhre einen Steuerung lediglich bestimmt ist, durch öffnen der 45 neuen Impuls abgibt.

einzelnen Vorverstärker zu ermöglichen, daß ein der- Die Erfindung kann auch von den oben beschriebenen

artiges Signal, wenn vorhanden, über den Videoend- Ausführungsbeispielen abweichend ausgeführt werden,

verstärker die Bildröhre steuert und der entsprechende So können z. B. sowohl die Bildröhre als auch die

Videovorverstärker eben im Zeitpunkt offen steht, in Schaltungsanordnung ohne besondere Schwierigkeiten

dem der kontinuierlich bewegte Elektronenstrahl 50 bei allfälligen Systemen verwendet werden, die mit

eben denjenigen Leuchtpulverstreifen erreicht, der weniger oder mehr Farbkomponenten als mit drei

dieser Farbe entspricht. Grundfarben arbeiten. Soll die Bildröhre als eine

Um dies zu erreichen, wird nun der am Anzeige- Schwarzweißbildröhre verwendet werden, so ist dies streifen 30 erhaltene Impuls dem Verstärker 36 züge- ohne jegliche Umgestaltung möglich. Auch in diesem führt und darin verstärkt, sodann das auf diese Weise 55 Fall treten an den Anzeigestreifen Impulse auf, sie verstärkte Signal einem Verzögerungsstromkreis 37 werden aber einfach nicht verwertet. Wird die Röhre zugeführt, in welchem alle ankommenden Signale in und die ihr zugeordnete Schaltung bei Geräten verdrei zeitverschobene Signale zerlegt werden. Die zeit- wendet, die zum farbigen und schwarzweißen Empliche Verschiebung zwischen diesen drei Signalen ent- fang gleichwohl geeignet sind, so werden die Videospricht der Zeitdauer, während welcher der Elektronen- 60 Vorverstärker einfach ausgeschaltet und die auftretenstrahl in der Bildröhre vom einen Farbstreifen zum den Impulse nicht ausgenutzt bzw. das Farbsystem anderen gelangt. Den auf diese Weise erhaltenen drei ohne jegliche weitere Maßnahme in ähnlicher Weise

Signalen wird dann durch einen Begrenzerstromkreis 38 in an sich bekannter Weise eine zum Öffnen der Vorverstärker erforderliche Form erteilt. 65

Diese Schaltungsanordnung und die in ihr vorgesehene Bildröhre arbeiten demnach wie folgt:

Den einzelnen Videovorverstärkern 33, 34,35 werden die den einzelnen Farben entsprechenden Videosignale aus der nicht dargestellten Antenne über entsprechende 70

ausgeschaltet.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Farbfernsehbildröhre mit einem einzigen Elektronenstrahlsystem und einem Schirm, auf dem die den Grundfarben Rot, Blau, Grün entsprechenden Leuchtstoffe in Farbgebestreifen aufgetragen sind, die sich periodisch wiederholen, und der zur Lie-

ferung von Indexsignalen leitende Anzeigestreifen enthält, die mit leitenden Zuführungen versehen und je einem Farbgebestreifen derselben Leuchtfarbe zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Farbgebestreifen (21, 22, 23) bedeckender Metallüberzug (24) sich in an sich bekannter Weise über den ganzen Schirm lückenlos erstreckt, daß dieser Überzug außer den Farbgebestreifen (21, 22, 23) auch das Netz der Anzeigestreifen (26) zwischen sich und der Trägerscheibe (20) einschließt und vom Netz der Anzeigestreifen (26) isoliert ist.

2. Bildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über den auf der Trägerscheibe (20) aufgetragenen leitenden Anzeigestreifen in den zwischen den einzelnen Farbdreiern befindlichen Lücken ein nicht leuchtender Isolierüberzug aufgetragen ist.

3. Bildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Farbdreier (21, 22, 23) lückenlos aneinandergereiht sind, wobei zwischen dem die eine Farbkomponente bildenden Leucht-

stoffstreifen und der Trägerscheibe (20) ein durchsichtiger leitender Anzeigestreifen vorgesehen ist, und daß die einzelnen leitenden Anzeigestreifen (26) miteinander verbunden das Anzeigestreifennetz bilden.

4. Bildröhre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß einer der den Farbkomponenten entsprechenden Leuchtstoiifstreifen breiter ist als die übrigen Streifen und daß zwischen einem Teil desselben und der Trägerscheibe sich ein undurchsichtiger leitender Anzeigestreifen befindet, wobei die einzelnen leitenden Anzeigestreifen miteinander in Verbindung stehen.

5. Bildröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigestreifen, sich regelmäßig wiederholend, lediglich zwischen einem Teil der Farbdreier angebracht sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 1 009 664;
USA.-Patentschriften Nr. 2 545 325, 2 777 010;
französische Patentschrift Nr. 1117 202.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

©■ 009 627/178 10.60