DE1807950U

DE1807950U - Anordnung zur beseitigung der zeilenstruktur bei fernsehbildroehren.

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Publication number: DE1807950U
Application number: DES32741U
Authority: DE
Original assignee: SABA GmbH
Current assignee: SABA GmbH
Priority date: 1959-12-21
Filing date: 1959-12-21
Publication date: 1960-03-17

Description

RA. 765220*21151 DIPL. ING. HANS WESTPHAL

PATENTANWALT

VILLINGEN/SCHW.. den 17»Dezember 1959

SEB. KNEIPPSTR. 14 - TEL. 2194

S A B A — Schwarzwälder Apparate-Bau-Anstalt August Schwer Söhne G.m.b.H. Yillingen - Schwarzwald

Anordnung zur Beseitigung der Zeilenstruktur bei

Pernsehbildröhren»

Beim Fernsehbild tritt häufig die Zeilenstruktur störend in Erscheinung, insbesondere dann, wenn der Zuschauer ziemlich nah am Bildschirm sitzt. Der Zuschauer ist nämlich erfahrungsgemäß bestrebt, seinen Sehwinkel zum Bildschirm so weit wie möglich zu vergrößern, da ein zu kleiner Blickwinkel eine zu starke Beanspruchung der Augen mit sich bringt. Aus diesem Grunde werden heute bei den Fernsehgeräten die 53cm-Bildröhren gegenüber den 43cm-Röhren immer mehr bevorzugt* Je größer aber der Sehwinkel für den Zuschauer wird, um so deutlicher sind die Zeilenstruktur und der sogenannte Treppeneffekt sichtbar, der bei der Übertragung schräger Linien auftritt.

Zur Ermittlung von Mitteln zur Erzielung einer optimalen, vertikalen Auflösung sind schon seit einiger Zeit, insbesondere von Schröter, Wheeler, Laughren, zahlreiche Untersuchungen durchgeführt worden. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen, die im Wesentlichen auf die Erzeugung einer besonderen Form des Leuchtfleckes auf dem Bildschirm

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hinauslaufen, können nach Schröter wie folgt- zusammengefaßt werden:

Die störende Zeilenstruktur und der Treppeneffekt sind ohne Auflösungsverlust in der Horizontalen dann nicht mehr sichtbar, wenn der vom Elektronenstrahl auf dem Bildschirm erzeugte Leuchteffekt die Form eines stehenden Rechteckes

ρ
"bei cos. -förmiger Helligkeitsverteilung besitzt, derart_y daß sich benachbarte Zeilen überdecken. Diese Bedingung durch einen. Elektronenstrahl mit rechteckförmigem Querschnitt zu erfüllen, ist bei dem derzeitigen Stand der Elektronenoptik bei den Weitwinkelröhren (110°) nicht möglich. Die einzige Realisierung der vorgenannten Bedingungen ist bisher bei hochwertigen Kontrollempfängern in Studios mittels des sogenannten Zeilenwobbels mit sehr hoher Frequenz (20MHz) erreicht worden. Diese Methode ist aber sehr aufwendig und hat außerdem nicht immer voll befriedigt,

Die !Teuerung zielt darauf ab, eine gegenüber den bekannten elektrischen Anordnungen einfache, billige und dabei zuverlässige Anordnung zur Beseitigung der Zeilenstruktur zu schaffen» Sie hat erkannt, daß man das erstrebte Ziel· mit optischen Mitteln erreichen kann, ohne daß ein Eingriff in die Schaltung des Fernsehgerätes stattfindet· Die neuerungsgemäße Anordnung läßt sich daher nachträglich an jedem fertigen. Fernsehgerät anbringen»

Die neuerungsgemäße Anordnung zur Beseitigung der Zeilenstruktur und des Treppeneffektes im Fernsehbild besteht darin, daß in einem, bestimmten relativ geringen Abstand

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vor der Leuchtschicht des Bildschirmes eine aus durchsichtigem Material bestehende optische Blende solcher Struktur bzw. Oberflächenbeschaffenheit angeordnet ist, daß sie das vom Bildschirm ausgesandte Licht quer zur Zeilenrichtung derart streut, daß sich im Blickfeld des Zuschauers die benachbarten Bildzeilen in den Zwischenräumen überdecken·

Torzugsweise ist die aus durchsichtigem Material bestehende optische Blende auf mindestens einer ihrer Oberflächen mit parallelen Rillen in Zeilenrichtung versehen, wobei der gegenseitige Abstand dieser Rillen kleiner als der Abstand benachbarter Bildzeilen - ist.. In weiterer Fortbildung der Neuerung weisen die Rillen der optischen Blende eine solche Form und Tiefe auf, daß die Zerstreuungsweite quer zur Richtung der Rillen in der Größe des Zeilenabstandes liegt. Zweckmäßig bilden die nebeneinander liegenden Rillen im Querschnitt ein wellenlinienartiges Profil.

Um Lichtverluste zu vermeiden, ist die optische Blende, die den gleichen Lichtbrechungsindex wie das Schirmglas besitzt, in ihrer Form der Yiölbung des Bildschirmes angepaßt, vorzugsweise derart, daß sie unmittelbar auf dem Bildschirm aufliegt»

Zur Vermeidung von Lufteinschlüssen zwischen Fernsehbildschirm und optischer Blende können diese durch Klebemittel, beispielsweise Ganada-Balsam, miteinander verbunden werden, deren Lichtbrechungsindex mit dem des Schirmglases übereinstimmt. Zur Vereinfachung des Aufbaues kann die optische Blende gleichzeitig als Schutzscheibe für die Bildröhre

dienen. Sie kann mit kontrastverbessernden Farbzusätzen versehen sein. Endlich ist es auch möglich, die äußere entsprechend gestaltete Oberfläche des Bildschirmes von. Fernsehröhren selbst als optische Blende zu benützen*

Die Wirkung der neuerungsgemäßen optischen Blende kann man am Fernsehgerät beispielsweise dadurch nachprüfen, daß man in den Strahlengang_zwischen Bildschirm und Zuschauer eine wenige Millimeter starke, aus durchsichtigem Material mit einem. Lichtbrechungsindex n> 1 bestehende Platte bringt, deren Oberfläche mindestens auf einer Seite mit parallelen Rillen von je etwa 0,1 mm Durchmesser und etwa 0,1 mm gegenseitigem Abstand versehen ist. Hält man diese Platte derart unmittelbar vor den Bildschirm, daß ihre Rillen in Richtung der Bildzeilen verlaufen, dann wird das vom Fernseh-Bildschirm durch die Platte tretende Licht in der Vertikalen derart gestreut, daß die Zeilenstruktur und der Treppeneffekt für den Zuschauer verschwinden. Dabei tritt in der Horizontalen kein Verlust an Bildauflösung ein, die Schärfe der Bildpunkte in Zeilenrichtung wird also· nicht beeinträchtigt*

Selbstverständlich ist es mit den neuerungsgemäßen Mitteln möglich, auch in der Horizontalen eine Streuwirkung zu erzielen, falls beispielsweise die einzelnen Bildpunkte in der Horizontalen für das menschliche Auge etwas mehr gedeckt erscheinen sollen. Zu diesem Zweck müssen die Rillen der optischen Blende senkrecht verlaufen, wobei der hier gewünschte, gegenüber dem bei der Zeilenstruktur

geringere Streueffekt beispielsweise durch entsprechend geringere Rillentiefe der Blende erreicht werden kann» Mit anderen Worten, eine optische Blende zur Beseitigung der Zeilenstruktur und zur gleichzeitigen stärkeren Dekkung der Bildpunkte müßte ein Rillenmuster mit stärkeren parallelen Rillen in der Horizontalen und schwächeren parallelen Rillen in der Vertikalen tragen, so daß das G-anze wie ein Gitterwerk aussieht und wirkt. Selbstverständlich muß dabei darauf geachtet werden, daß die Zerstreuungskanten der Blende genügend klein gegenüber den Bildzeilenabständen sind, damit keine Interferenzerscheinungen auftreten»

Nachstehend wird ein- Beispiel, der !Teuerung anhand der Zeichnung genauer beschrieben und erklärt. In dieser zeigen

Fig. 1 eine Bildröhre im Schnitt und

Pig, 2 einen stark vergrößerten Teilschnitt mit graphischen Darstellungen der Helligkeitsverteilung»

Die in Fernsehempfangsgeräten übliche Bildröhre 1 trägt innen auf dem Bildschirm 2 bekanntlich eine Leuchtschicht 3, Tor der Bildröhre 1 befindet sich üblicherweise noch eine Schutzscheibe 4· Heuerungsgemäß ist unmittelbar vor dem Bildschirm 2 eine optische Blende 5 angebracht. Wie in Fig., 2 genauer dargestellt ist, besitzt die auf dem Bildschirm 2 angebrachte optische Blende 5 einen bestimmten, relativ geringen Abstand zur Leuchtschicht 5, Im Ausführungsbeispiel ist zur Vermeidung von Lufteinschlüssen die

Blende 5 auf dem Bildschirm 2 mit einem durchsichtigen Kitt 6 aufgeklebt, der den gleichen Lichtbrechungsindex wie Glas besitzt.

Die Blende 5 besteht zur Vermeidung von Reflexionen gleichfalls aus einem durchsichtigen Material mit dem. gleichen Lichtbrechungsindex wie Glas. Sie ist auf ihrer Außenfläche mit kleinen Rillen senkrecht zur Zeichenebene versehen, die im Schnitt als Wellenlinie. 7 sichtbar sind.

Wird nun die Leuchtschicht in Zeilenform vom Elektronenstrahl der Bildröhre abgetastet, so sind in Fig· 2. stark vergrößert die einzelnen geschriebenen Zeilen und die Zeilenzwischenräume der Leuchtschicht 3 als hell.e Rechtecke 8^f, 8'', 8* *· (senkrechter Schnitt durch die hellgesteuerte Zeile) und dunkle Rechtecke 9', 9^lf, 9^ttf (nicht vom Elektronenstrahl abgetasteter Zeilenzwischenraum) zu erkennen. Trägt man senkrecht zu einer Achse 10 die Helligkeitswerte der leuchtenden Rechtecke 8·, 8^tl;, 8^tt! und der nicht leuchtenden Rechtecke 9', 9¹', 9'^tr auf, so erhält man als Helligkeitsverteilung eine rechteckige Kurve 11 mit den Rechtecken 11', 11'', 11'^rt, die den leuchtenden Rechtecken 8', 8^!f, 8»'^r entsprechen. Diese; Darstellung zeigt also die Helligkeitsverteilung auf der Leuchtfläche senkrecht zur Leuchtfläche und senkrecht zur Zeilenrichtung*

Den Einfluß der neuerungsgemäßen optischen Blende 5 zeigt das Diagramm mit der Achse 12, Die Helligkeit der leuchtenden Rechtecke 8^f, 8'«, 8·'' wird durch die RiI-

len 7 auf der Oberfläche der Blende 5 in Form der Kurven 13', 13'', 13*'* verteilt. Der aus diesen Kurven sich ergebende Gesamteindruck der Helligkeit läßt daher für das menschliche Auge die dazwischenliegenden dunklen Rechtecke 9'? 9^tf, 9* * * nicht mehr erkennen. Man braucht nur die sich überlappenden Kurven 13', 13'S 13'^M zu summieren und erhält dann eine durch die gestrichelte Linie 14 angedeutete linie annähernd konstanter Helligkeit über den gesamten dargestellten Ausschnitt*

Claims

SABA

P.Ä.765 220*21.1259 17.12.1959 ύ

S c h u t ζ a η s ρ r ü c h e

1♦ Anordnung zur Beseitigung der Zeilenstruktur (Zeilenzwischenraum) bei Fernsehbildröhren, dadurch gekennzeichnet, daß in einem bestimmten, relativ geringen Abstand vor der Leuchtschicht des Bildschirmes eine aus durchsichtigem Material bestehende optische Blende solcher Struktur bzw. Oberflächenbeschaffenheit angeordnet ist, daß sie das vom Bildschirm ausgesandte Licht quer zur Zeilenrichtung derart streut, daß sich die benachbarten Bildzeilen in den Zwischenräumen für den Beschauer überdecken,

2» Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus durchsichtigem Material bestehende optische Blende auf mindestens einer Oberfläche parallele Rillen in Zeilenrichtung besitzt, deren gegenseitiger Abstand kleiner als der Abstand benachbarter Bildzeilen ist.

3· Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,, daß die Rillen der optischen Blende eine solche Form, und Tiefe aufweisen, daß die Zerstreuungsweite quer zur Richtung der Rillen in der Größe des Zeilenabstandes liegt»

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nebeneinander liegenden Rillen im Querschnitt Wellenlinien bilden*

5* Anordnung nach, den Ansprüchen 2 bis 4_? dadurch gekennzeichnet, daß die optische Blende den gleichen Licht brechungsindex wie das Schirmglas "besitzt, in ihrer Form der Wölbung des Bildschirmes angepaßt ist und vorzugsweise unmittelbar auf dem Bildschirm aufliegt.

6. Anordnung nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch, gekennzeichnet, daß zur Vermeidung von Lufteinschlüssen der Bildschirm und die Blende durch Klebemittel, beispielsweise Ganada-Balsam, miteinander verbunden sind, deren Lichtbrechungsindex dem des Schirmglases entspricht,

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Blende gleichzeitig als Schutzscheibe für die Bildröhre dient und mit kontrastverbessernden Farbzusätzen versehen ist»

8. Anordnung nach den Ansprüchen 2 und 3_? dadurch gekennzeichnet, daß die äußere, entsprechend gestaltete Oberfläche des Bildschirms selbst die optische Blende bildet.