DE1807950U - ARRANGEMENT FOR THE ELIMINATION OF THE LINE STRUCTURE IN TELEVISION TUBES. - Google Patents

Description

RA. 765220*21151 DIPL. ING. HANS WESTPHALRA. 765220 * 21151 DIPL. ING. HANS WESTPHAL

PATENTANWALTPATENT ADVOCATE

VILLINGEN/SCHW.. den 17»Dezember 1959VILLINGEN / SCHW .. on December 17th, 1959

SEB. KNEIPPSTR. 14 - TEL. 2194SEB. KNEIPPSTR. 14 - TEL. 2194

S A B A — Schwarzwälder Apparate-Bau-Anstalt August Schwer Söhne G.m.b.H. Yillingen - SchwarzwaldS A B A - Black Forest apparatus construction institute August Schwer Sons G.m.b.H. Yillingen - Black Forest

Anordnung zur Beseitigung der Zeilenstruktur beiArrangement for eliminating the line structure at

Pernsehbildröhren»TV picture tubes »

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.The line structure is often disturbing in the television picture in appearance, especially when the viewer is sitting fairly close to the screen. The viewer is namely Experience has shown that he tries to enlarge his viewing angle to the screen as much as possible, since it is too small Viewing angle puts too much strain on the eyes. For this reason, today with the Televisions use the 53cm picture tubes compared to the 43cm tubes always more preferred * The larger the viewing angle for the viewer, the clearer they are Line structure and the so-called staircase effect visible, which occurs when oblique lines are transmitted.

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 BildschirmTo determine means for achieving optimal, vertical resolution have been around for some time, in particular von Schröter, Wheeler, Laughren, numerous investigations have been carried out. The results of this Investigations which essentially focus on the generation of a special shape of the light spot on the screen

Bankkonto; Deutsche Βλνκ Viuincen Nr. 21449 - Postscheck: Karlsruhe Nr. 41702Bank account; German Βλνκ Viuincen No. 21449 - Postal check: Karlsruhe No. 41702

hinauslaufen, können nach Schröter wie folgt- zusammengefaßt werden:can be summarized as follows according to Schröter:

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 RechteckesThe annoying line structure and the staircase effect are without loss of resolution in the horizontal then no longer visible when the electron beam on the screen The lighting effect created the shape of a standing rectangle

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,ρ
"possesses at cos. -shaped distribution of brightness, such _y that adjacent rows overlap. This condition by a. electron beam with a rectangular cross-section to meet, is not in the current state of the electron optics at the wide angle tubes (110 °) is possible. The only realization of the The above-mentioned conditions have so far been achieved with high-quality control receivers in studios by means of the so-called line wobble with a very high frequency (20MHz). However, this method is very complex and also not always fully satisfactory

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»The! Inflation aims to be one compared to the known electrical arrangements simple, cheap and reliable arrangement for eliminating the line structure to create »She recognized that one can achieve the desired goal · with optical means without any intervention takes place in the circuit of the television set Arrangement can therefore be made afterwards on each. Attach TV set »

Die neuerungsgemäße Anordnung zur Beseitigung der Zeilenstruktur und des Treppeneffektes im Fernsehbild besteht darin, daß in einem, bestimmten relativ geringen AbstandThe arrangement according to the innovation to eliminate the line structure and the staircase effect in the television picture is that in a certain relatively small distance

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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·in front of the luminescent layer of the screen one made of transparent Material existing optical aperture is arranged such a structure or surface texture that it The light emitted by the screen scatters across the line direction in such a way that the viewer can see the cover adjacent image lines in the gaps

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.In part, it is made of transparent material optical diaphragm provided on at least one of its surfaces with parallel grooves in the line direction, the mutual The distance between these grooves is smaller than the distance between adjacent image lines - is .. In further development of the Innovation, the grooves of the optical diaphragm have such a shape and depth that the dispersion width transversely to The direction of the grooves is the same as the line spacing. Appropriately form the adjacent grooves in the Cross-section a wavy profile.

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»In order to avoid loss of light, the optical screen, which has the same refractive index as the screen glass, is adapted in their shape to the curvature of the screen, preferably in such a way that it rests directly on the screen »

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 BildröhreTo avoid air pockets between the television screen and the optical cover, these can be fixed with adhesive, Ganada balm, for example, whose refractive index matches that of the screen glass. To simplify the structure, the optical screen can also be used as a protective screen for the picture tube

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*to serve. It can be provided with contrast-enhancing color additives. Finally it is also possible to use the outer appropriately designed surface of the screen by. TV tubes themselves can be used as optical screens *

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*The effect of the optical aperture according to the innovation can be seen on the television set, for example, by placing a a few millimeters thick, made of transparent material with a. Refractive index n> 1 existing plate brings whose surface at least on one side with parallel Grooves each about 0.1 mm in diameter and about 0.1 mm mutual spacing is provided. If you hold this plate so immediately in front of the screen that their grooves run in the direction of the picture lines, then that is from the television screen light passing through the plate is scattered vertically in such a way that the line structure and the The staircase effect for the audience disappears. There is no loss of image resolution in the horizontal plane, the sharpness of the pixels in the line direction is therefore not impaired *

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 ZeilenstrukturIt goes without saying that it is with the means in accordance with the innovation possible to achieve a scattering effect also in the horizontal, if for example the individual pixels should appear a little more covered in the horizontal to the human eye. To do this, the grooves need to be of the optical diaphragm run vertically, the one desired here versus that of the line structure

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» less scattering effect can be achieved, for example, by means of a correspondingly smaller groove depth in the panel » In other words, an optical shutter to eliminate the line structure and at the same time provide greater coverage the image points should have a groove pattern with stronger parallel grooves in the horizontal and weaker ones Carry parallel grooves in the vertical, so that the G-anze looks and acts like a latticework. Of course Care must be taken that the diverging edges of the diaphragm are sufficiently small compared to the Line spacing are so that no interference phenomena occur »

Nachstehend wird ein- Beispiel, der !Teuerung anhand der Zeichnung genauer beschrieben und erklärt. In dieser zeigenThe following is an example of inflation based on the Drawing described and explained in more detail. In this show

Fig. 1 eine Bildröhre im Schnitt undFig. 1 shows a picture tube in section and

Pig, 2 einen stark vergrößerten Teilschnitt mit graphischen Darstellungen der Helligkeitsverteilung»Pig, 2 a greatly enlarged partial section with graphic Representations of the brightness distribution »

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 dieThe picture tube 1, which is customary in television receivers, is known to have a luminous layer on the inside of the screen 2 3, the gate of the picture tube 1 is usually also a protective screen 4 · According to the hiring is immediately in front of it an optical screen 5 is attached to the screen 2. As in Fig. 2 is shown in more detail, the attached to the screen 2 optical shutter 5 has a certain, relatively small distance from the luminous layer 5, in the exemplary embodiment is to avoid air inclusions

Blende 5 auf dem Bildschirm 2 mit einem durchsichtigen Kitt 6 aufgeklebt, der den gleichen Lichtbrechungsindex wie Glas besitzt.Aperture 5 on screen 2 with a clear one Glued on cement 6, which has the same refractive index as glass.

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.The aperture 5 is also made of a transparent material with the to avoid reflections. same refractive index as glass. She is on hers Provide the outer surface with small grooves perpendicular to the plane of the drawing, which appear as a wavy line in the section. 7 are visible.

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*Now, the luminescent layer in line shape scanned by the electron beam of the picture tube, as in FIG · 2 greatly enlarged ^f each written lines and row spaces of the light-emitting layer 3 as hell.e rectangles 8, 8 '', 8 * * * (vertical section by the light-controlled line) and dark rectangles 9 ', 9 ^lf , 9 ^ttf (line space not scanned by the electron beam). If the brightness values of the luminous rectangles 8 ·, 8 ^tl; , 8 ^tt! and the non-luminous rectangles 9 ', 9 ¹ ', 9 ' ^tr , a rectangular curve 11 with the rectangles 11', 11 ", 11 ' ^rt , which corresponds to the luminous rectangles 8', 8 ^{! f} , 8 »' ^r correspond. These; The illustration therefore shows the brightness distribution on the luminous area perpendicular to the luminous area and perpendicular to the direction of the line *

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-The influence of the optical diaphragm 5 according to the innovation is shown in the diagram with the axis 12. The brightness of the luminous rectangles 8 ^f , 8 '", 8 ·" is

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*len 7 distributed on the surface of the diaphragm 5 in the form of curves 13 ', 13 ", 13 *' *. The overall impression of the brightness resulting from these curves therefore leaves the dark rectangles 9 '? In between for the human eye. 9 ^tf , 9 * * * no longer recognize. You only need to add up the overlapping curves 13 ', 13'S, 13' ^M and then you get a line of approximately constant brightness indicated by the dashed line 14 over the entire section shown *

Claims (1)

SABASABA P.Ä.765 220*21.1259 17.12.1959 ύ P.Ä. 765 220 * 21.1259 17.12.1959 ύ S c h u t ζ a η s ρ r ü c h eS 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,1 ♦ Arrangement for eliminating the line structure (Line space) in television picture tubes, characterized in that in a certain, relatively low Distance in front of the luminescent layer of the screen, an optical screen made of transparent material Structure or surface texture is arranged that it transversely the light emitted by the screen to the line direction in such a way that the adjacent image lines are in the spaces for the viewer cover, 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.2 »Arrangement according to claim 1, characterized in that that the optical diaphragm made of transparent material is parallel on at least one surface Has grooves in the line direction, the mutual spacing of which is smaller than the spacing of adjacent image lines is. 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»3 · Arrangement according to claim 2, characterized in, that the grooves of the optical shutter have such a shape, and Have a depth that the spread across the direction of the grooves is the same size as the line spacing » 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nebeneinander liegenden Rillen im Querschnitt Wellenlinien bilden*4. Arrangement according to claim 3, characterized in that that the grooves lying next to each other form wavy lines in the cross-section * 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.5 * arrangement according to claims 2 to 4 _? characterized in that the optical diaphragm has the same light refractive index as the screen glass "has, its shape is adapted to the curvature of the screen and preferably rests directly on the screen. 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,6. Arrangement according to claims 2 to 5, characterized in that characterized in that to avoid air pockets, the screen and the screen by adhesive, for example Ganada balm, which have a refractive index that corresponds to that of the screen glass, 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Blende gleichzeitig als Schutzscheibe für die Bildröhre dient und mit kontrastverbessernden Farbzusätzen versehen ist»7. Arrangement according to claim 6, characterized in that that the optical aperture also serves as a protective screen for the picture tube and with contrast-enhancing Color additives is provided » 8. Anordnung nach den Ansprüchen 2 und 3_? dadurch gekennzeichnet, daß die äußere, entsprechend gestaltete Oberfläche des Bildschirms selbst die optische Blende bildet.8. Arrangement according to claims 2 and 3 _? characterized in that the outer, correspondingly designed surface of the screen itself forms the optical shutter.