DE945034C - Vorrichtung zur Aufnahme von Fernseh-Farbbildern - Google Patents
Vorrichtung zur Aufnahme von Fernseh-FarbbildernInfo
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- DE945034C DE945034C DEN5443A DEN0005443A DE945034C DE 945034 C DE945034 C DE 945034C DE N5443 A DEN5443 A DE N5443A DE N0005443 A DEN0005443 A DE N0005443A DE 945034 C DE945034 C DE 945034C
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Aufnahme von Fernseh-Farbbildern, welche
eine Bildröhre sowie elektrostatische und/oder elektromagnetische Mittel für die Zeilen- und
Rasterablenkung des in der Röhre erzeugten Elektronenstrahls enthält. Ferner bezieht sich die Erfindung
auf eine zur Verwendung in einer solchen Vorrichtung geeignete Bildröhre.
In Vorrichtungen zur Aufnahme von Fernsehbildern werden zur Zeit allgemein elektrische Entladungsröhren
verwendet, welche ein Elektrodensystem mit unter anderem einer sogenannten Auftreffplatte
enthalten. Dies ist eine plattenförmige Elektrode, auf der eine Ladungsverteilung entsteht,
welche von einem Lichtbild abhängig ist, welches von einer zu übertragenden Szene mittels eines
optischen Systems auf eine photoempfindliche Elektrode geworfen wird. Es sind verschiedene
Arten von Bildröhren bekannt; die Unterschiede zwischen diesen Röhren beruhen im allgemeinen
auf der Anbringung der Photokathode gegenüber der Auftreffplatte. In den Röhren, welche mit
Ikonoskop bezeichnet werden, ist die Photokathode mit der Auftreffplatte zu einem Ganzen vereinigt.
In dem sogenannten Bildikonoskop besteht ein größerer Abstand zwischen der Photokathode und
der Auftreffplatte. In Röhren der letztgenannten Art wird der Elektronenstrom, der unter der Einwirkung
des auf die Photokathode geworfenen Lichtes entsteht, durch elektrostatische und/oder
elektromagnetische Felder auf die Auftreffplatte geworfen. Die Erfindung beschränkt sich auf Bildröhren
mit einem Elektrodensystem zur Erzeugung eines Elektronenstrahls, der das Ladungsbild auf
der Auftreffplatte abtastet und folglich in einem Ausgangswiderstand eine Wechselspannung erzeugt,
welche von der Ladung des vom Elektronenstrahl getroffenen Punktes und daher auch von der Menge
der Photoelektronen abhängig ist, welche diese Ladung herbeigeführt haben, und die ihrerseits
wieder von der Intensität des auf diesen Punkt der Photokathode auftreffenden Lichtes abhängig ist.
Im allgemeinen fällt auf die Photokathode nicht monochromatisches Licht. Die Photoelektrode
sendet Elektronen in einer von der Gesamtintensität des auftreffenden Lichtes abhängigen Menge aus,
wobei sich an den emittierten Elektronen nicht ίο mehr unterscheiden läßt, "von welcher Liohtfarbe
sie ausgelöst worden sind. Folglich ist es ohne weitere Hilfsmittel nicht möglich, Farbbilder
mittels einer normalen Photokathode zu übertragen. Es wurden bereits Versuche angestellt, Fernseh-Farbbilder
durch Verwendung eines Filters im Gang der Lichtstrahlen zur Photokathode zu übertragen.
Die Lichtfilter bestanden aus Linien, Punkten oder anderen Figuren verschiedener Farbdurchlässigkeit.
Die Erfindung bezieht sich auf ein solches System mit einem Farbfilter und insbesondere auf
die Steuerungsweise des die Auf treffplatte abtastenden Elektronenstrahls.
Eine Vorrichtung nach der Erfindung zur Erzeugung von Fernseh-Farbbildern enthält eine BiIdröhre
mit einer Auf treffplatte sowie elektrostatische und/oder elektromagnetische Mittel für die Zeilen-
und Rasterablenkung eines Elektronenstrahls, der in der Röhre erzeugt und durch ein Elektrodensystem
geleitet wird, welches wenigstens eine Kathode, eine Sauganode, eine Feldelektrode und
ein zwischen der Sauganode und der Feldelektrode liegendes Gitter enthält, und sie weist das Kennzeichen
auf, daß
erstens an das Gitter eine gegenüber der Kathode positive Spannung angelegt wird,
zweitens das Gitter eine negative Ladung besitzt, drittens die Richtung jedes Elektronenstrahls
kurz vor dem Erreichen des Gitters die Richtung der Kraftlinien zwischen dem Gitter und der FeIdelektrode
an der Einfallstelle schneidet,
viertens die wirksame Oberfläche des Gitters ausschließlich von parallelen Drähten gebildet wird,
fünftens jeder Elektronenstrahl vom elektrostatischen Feld zwischen dem Gitter und der FeIdelektrode
derart konzentriert wird, daß die Breite eines Bündels, senkrecht zur Richtung der Gitterdrähte
gemessen, an der Auftreffstelle der Auftreffplatte höchstens gleich der Hälfte der Breite dieses
Bündels an der Stelle des Gitters ist, sechstens dem Gitter Wechselspannungen zuge-'
führt werden, durch welche nach dem Passieren des Gitters eine veränderliche Ablenkung des Bündels
quer zur Richtung der Gitterdrähte erzielt wird,
siebentes im Lichtstrahlengang innerhalb oder ' 55 außerhalb der Röhre ein Farbfilter angeordnet ist,
welches aus Streifen mit η verschiedenen Farbabsorptionen
zusammengesetzt ist, deren Abbildungen auf der Auftreffplatte parallel zur Richtung der
Gitterdrähte sind und sich in gleicher Reihenfolge periodisch wiederholen, wobei η verschiedene Streifen
einem Gitterspalt zugeordnet sind.
Es ist einleuchtend, daß im allgemeinen zur Erzeugung
eines Elektronenbündels eine größere Elektrodenanzahl als die Zahl der obenerwähnten Elektroden
erforderlich ist. Da die Erfindung von der Art der Erzeugung des Bündels unabhängig ist, ist
in der nachfolgenden Beschreibung und in den Patentansprüchen das einfachste System zur Erzeugung
eines Bündels angegeben; dies soll= aber nicht heißen, daß nicht sämtliche bereits bekannten
Maßnahmen zur Erzeugung eines Bündels in einer Vorrichtung nach der Erfindung verwendet werden
könnten.
Es ist für die Wirkung der Vorrichtung nach der Erfindung erforderlich, daß hinter dem Gitter (das
ist in Richtung der Fortbewegung der Elektronen) ein elektrostatisches Feld erzeugt werden kann. Zu
diesem Zweck muß hinter dem Gitter eine weitere Elektrode in der Röhre angebracht sein, so daß
zwischen dem Gitter und dieser Elektrode das elektrostatische Feld erzeugt werden kann. Diese Elektrode
wird als Feldelektrode bezeichnet. Im allgemeinen wird der kleinste Abstand zwischen dem
Gitter und der Sauganode größer sein als. der kleinste Abstand zwischen dem Gitter und der Feldelektrode.
In gewissen Fällen ist es möglich, die Vorderseite der Auf treffplatte die Funktion einer Feldelektrode
erfüllen zu lassen.
In diesem Fall sind daher die Auf treffplatte und die Feldelektrode zu einem Ganzen vereinigt. In
anderen Fällen kann die Feldelektrode gitterförmig sein und zwischen der Auftreffplatte und dem
bereits früher erwähnten Ablenkgitter angeordnet sein.
■ Die Wirkungsweise und der Aufbau einer Vorrichtung nach der Erfindung sowie die damit erreichbaren
besonderen Ergebnisse werden an Hand einer Zeichnung, in der mehrere Ausführungsformen
schematisch dargestellt sind, näher erläutert werden.
In der Zeichnung dienen die Fig. 1, 2 und 3 zur Illustrierung des der Erfindung zugrunde liegenden
Prinzips.
Die Fig. 4 und 5 zeigen abgeänderte Ausführungsformen der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Bauarten.
Fig. 6 ist eine schematische Darstellung des Aufbaus des Elektrodensystems in einer Bildröhre zur
Aufnahme von Fernseh-Farbbildern, bei der drei Hauptfarben verwendet sind,
Fig. 7 dient zur Illustrierung eines bestimmten Verfahrens zum Abtasten der Auftreffplatte.
Fig. 8 zeigt eine Kurve der dem Ablenkgitter zugeführten·
Spannung.
In Fig. 9 ist eine Ausführungsform einer Vorrichtung
nach der Erfindung und der darin verwendeten Röhre mit einem Teil der erforderlichen
Schaltung dargestellt.
In Fig. ι ist mit 1 eine Auffangelektrode bezeichnet,
welche hier mit der Feldelektrode zu einem Ganzen vereinigt ist, und mit 2 ein vor 'dieser Elektrode
angeordnetes Gitter, welches ausschließlich parallele Drähte senkrecht zur Zeichenebene enthält.
Es ist bekannt, daß, wenn das Gitter 2 ein positives Potential aufweist und außerdem eine
negative Ladung hat, ein Bündel 3 von dem Gitter η mehrere schmale konvergente Bündelchen 4 ge-
teilt wird. (Ein Gitter mit einem positiven Potential erhält eine negative Ladung, wenn es in einem
Potentialfeld eine solche Lage einnimmt, daß das dem Gitter zugeführte Potential niedriger ist als
dasjenige, welches an dieser Stelle bei Abwesenheit des Gitters herrschen würde.) Von der Kathode
aus gesehen, gibt es daher hinter dem Gitter eine Reihe von Brennpunkten. Diese können vor, auf
oder hinter der Elektrode ι liegen. Es ist einleuchtend, daß das auf das Gitter gerichtete Elektronenbündel
3 in der Zeichnungsfläche nicht breiter als die Maschen weite des Gitters zu sein braucht. Auch
auf ein Bündel, welches gleich oder geringer in der Breite ist als der Abstand zwischen zwei Gitterdrähten,
wird eine konzentrierende Wirkung ausgeübt.
In Fig. ι trifft das Bündel 3 senkrecht auf das Gitter 2. Auch ein schräg einfallendes Bündel wird
aber auf entsprechende Weise in konvergente Bündeichen geteilt werden. In diesem Fall aber entsteht
nebst der Teilung und der Konvergenz noch eine Erscheinung, welche an Hand von Fig. 2 erläutert
werden wird.
In Fig. 2 ist 5 die Auffangelektrode hinter dem mit 6 bezeichneten Gitter. Zwischen dem Gitter 6
und der Elektrode 5 erstrecken sich die Kraftlinien, wie sie mit 7 bezeichnet sind. Fällt das mit 8 bezeichnete
Elektronenbündel schräg ein, so folgt dieses Bündel nach dem Durchgang durch das Gitter
einer Bahn 9, welche mehr oder weniger gekrümmt sein wird, je nachdem das Feld zwischen
dem Gitter 6 und der Elektrode 5 stärker oder schwächer ist.
In Fig. 3 ist die kombinierte Wirkung der Fig. 1 und 2 dargestellt. In dieser Figur ist mit 10 die
Auffangelektrode und mit 11, 12 und 13 sind drei
Gitterdrähte angedeutet. Das Bündel vor dem Gitter ist mit 14 bezeichnet; es fällt schräg auf der
Gitterfläche ein und schneidet somit die Kraftlinien zwischen dem Gitter und der Auffangelektrode.
Das Elektronenbündel wird daher in zwei konvergente abgelenkte Bündel geteilt, wie sie mit 15 und
16 bezeichnet sind. Die Brennpunkte sind hier an
der Elektrode 10 dargestellt. Es ist einleuchtend, daß dies nicht erforderlich ist, da diese Elektrode
auch in kürzerem oder größerem Abstand vom Gitter angebracht werden kann.
Es ist bemerkenswert, daß auch ein nur einen Teil einer Gittermasche füllendes Bündel auf denselben
Punkt der Auffangelektrode konzentriert wird. Bei Verschiebung oder Ablenkung des Bündels
14 aus Fig. 3 in einer senkrecht zu den Gitterdrähten stehenden Richtung bleiben die Brennpunkte
daher immer an bestimmten Stellen, welche nur durch die Spannung zwischen dem Gitter und der
Auffangelektrode bedingt werden.
Ändert sich diese Spannung, so ändert sich der Feldgradient zwischen dem Gitter und der Auffangelektrode,
so daß das Bündel eine andere Ablenkrichtung erhält. Der Auftreffpunkt an der Anode wird sich daher verschieben, und zwar für
sämtliche Bündelchen in gleicher Richtung.
Es sind zwei Fälle möglich, in denen an Stelle von Brennpunkten Brennlinien entstehen. In einem Fall ergibt sich dadurch eine Brennlinie, daß der Bündelquerschnitt senkrecht zur Zeichnungsfläche eine Abmessung hat, welche wesentlich größer ist als die Abmessung in der Zeichnungsfläche. Der gleiche Effekt ergibt sich, wenn der Bündelquerschnitt in sämtlichen Richtungen etwa gleiche Abmessungen hat, durch Ablenkung des Bündels parallel zur Richtung der Gitterdrähte. Letzterer Fall tritt bekanntlich in praktisch sämtlichen Bildaufnahmeröhren auf.
Es sind zwei Fälle möglich, in denen an Stelle von Brennpunkten Brennlinien entstehen. In einem Fall ergibt sich dadurch eine Brennlinie, daß der Bündelquerschnitt senkrecht zur Zeichnungsfläche eine Abmessung hat, welche wesentlich größer ist als die Abmessung in der Zeichnungsfläche. Der gleiche Effekt ergibt sich, wenn der Bündelquerschnitt in sämtlichen Richtungen etwa gleiche Abmessungen hat, durch Ablenkung des Bündels parallel zur Richtung der Gitterdrähte. Letzterer Fall tritt bekanntlich in praktisch sämtlichen Bildaufnahmeröhren auf.
Wird an Stelle der Elektrode 10 in Fig. 3 eine mit der Feldelektrode einer Bildröhre zu einem
Ganzen vereinigte Auftr.effplatte verwendet, so lassen sich die auf dieser Platte entstandenen Ladungen
abtasten. Sind die Ladungen auf der Auftreffplatte durch Photoelektronen entstanden, welche
aus einer Photokathode ausgelöst sind, vor der ein Farbfilter angeordnet ist, welches aus Streifen von
verschiedener Farbdurchlässigkeit aufgebaut ist, so sind diese Ladungen daher von der Intensität
der durchgelassenen Lichtmenge abhängig. Auf der Auftreffplatte sind die Ladungen daher gleichsam
farblinienweise geordnet; in der nachfolgenden Beschreibung wird daher von einer grünen Linie auf
der Auftreffplatte gesprochen werden, wenn die Ladungen infolge von durch einen grünen Filterstreifen
gegangenem Licht entstanden sind. Ebenso wird von blauen, roten oder anderen Farblinien
gesprochen werden.
Auf Grund des oben Gesagten über das Festlegen der Stellen, an denen ein Bündel oder ein Teil eines
Bündels bei einer bestimmten Spannung des Ablenkgitters auf die Auffangelektrode, in diesem Fall
daher die Auftreffplatte, auftritt, kann dafür Sorge getragen werden, daß ein Bündel immer auf Linien
gleicher Farbe auftrifft.
Bei einer konstanten Spannung zwischen dem Gitter und der Feldelektrode werden daher immer
Linien derselben Farbe getroffen werden. Nur durch eine Änderung der Spannung zwischen dem
Gitter und der Feldelektrode können andere Färblinien getroffen werden.
Wie oben erklärt wurde, ist es notwendig, daß jedes Elektronenbündel in einer die Kraftlinien
zwischen dem Gitter und der Feldelektrode schneidenden Richtung auf die Gitterelektrode auf trifft. no
Bei Ablenkung des Elektronenbündels vor dem Gitter in einer Richtung senkrecht zu den Gitterdrähten
tritt die Schwierigkeit auf, daß der Einfallswinkel meistens nicht über das ganze Gitter
gleich ist, so daß auch die vom Gitter herbeigeführte Ablenkung, die von diesem Winkel unter
anderem abhängig ist, nicht überall gleich ist. An der Auftreffplatte wird im allgemeinen eine Verschiebung
des Auftreffpunktes des Bündels gewünscht, die von der Ablenkung des Bündels vor
dem Gitter unabhängig ist. Um dies zu erreichen, lassen sich besondere Maßnahmen treffen.
Zu diesem Zweck kann man z. B. der Gitterelektrode und gegebenenfalls der Feldelektrode eine bestimmte
Krümmung geben. Für flache Elektroden gibt es auch eine andere Lösung, welche in Fig. 4
dargestellt ist. In dieser Figur ist mit ΐγ die Feldelektrode
und mit i8 das Gitter bezeichnet. Dieses Gitter ist derart angeordnet, daß die Richtung jedes
Elektronenbündels kurz vor dem Erreichen des Gitters mit der Gitterfläche an dieser Stelle einen
schärferen Winkel als mit der Fläche der Feldelektrode einschließt. In Fig. 4 schließt das mit 19 bezeichnete
Bündel einen Winkel c mit der-Fläche des Gitters 18 ein, der kleiner ist als der Winkel b
dieses Bündels mit der Fläche der Elektrode 17. Der Ablenkungswinkel am Oberende des Gitters 18
ist größer als der Ablenkungswinkel eines Bündels 20, der am Unterende des Gitters 18 einfällt; da
aber die Streckenlänge zwischen den Elektroden 18 und 17 an der Oberseite geringer ist als an der
Unterseite, kann die Verschiebung des Auftreffpunktes auf der Elektrode 17 praktisch für die beiden
Stellen gleich sein.
Ein weiterer auftretender Nachteil besteht darin,
ao daß der von zwei durch den Drehpunkt des Elektronenbündels gehenden Linien und zwei nebeneinanderliegenden
Gitterdrähten eingeschlossene Winkel nicht für sämtliche Stellen des Gitters gleich
ist, wenn die Abstände zwischen zwei nebeneinanderliegenden Gitterdrähten überall gleich sind. In
Fig. 5 ist dies näher erläutert. Der Drehpunkt des Elektronenbündels ist hier mit 21, die Feldelektrode
mit 22 und das Gitter mit 23 bezeichnet. Es ist einleuchtend, daß der Winkel c kleiner ist als
der Winkel d. Folglich wird der Elektronenstrom, welcher zwischen den Drähten 24 und 25 des Gitters
hindurchgeht, geringer sein als der Strom zwischen den Drähten 26 und 27. Die Intensität des
Auftreffpunktes des zwischen 24 und 25 passierenden Bündels wird folglich geringer sein als die Intensität
des Auftreffpunktes eines zwischen 26 und
27 passierenden Bündels. Dieser Unterschied läßt sich vermeiden, wenn der Abstand zwischen den
Gitterdrähten kleiner gewählt wird, je nachdem die Richtung des Elektronenbündels mit der Gitterfläche
einen größeren Winkel einschließt. Man kann dann dafür Sorge tragen, daß die Winkel c und d gleich
werden.
Naturgemäß lassen sich die verschiedenen oben
+5 angegebenen Bauarten kombinieren.
In Fig. 6 ist, sehr vereinfacht, ein Teil einer Vorrichtung
nach der Erfindung dargestellt, mittels derer Fernseh-Farbbilder übertragen werden können.
Die Zeichenebene stellt einen Querschnitt senkrecht zur Richtung der Drähte des Gitters 28
dar. Mit 29 ist' eine Feldelektrode angedeutet, welche ein positives Potential gegenüber dem Gitter
28 aufweist. 30 ist der Isolierträger der Auftreffplatte, welche auf der Seite der Feldelektrode mit
einem Mosaik von photoempfindlichen Elementen bedeckt ist. Diese Schicht ist mit 31 bezeichnet. Auf
der anderen Seite der Auftreffplatte ist eine Signalelektrode
32 vorgesehen, welche mit einem Aus-. gangswiderstand 33 verbunden ist, an dem die nach
dem Verstärker zu übertragenden Spannungsimpulse auftreten. Das aufzunehmende Bild wird von
einem optischen System 34 auf die photoempfindliche Schicht 31 geworfen und passiert dabei ein
Filter 35. Dieses Filter ist aus zu den Drähten des Gitters 28 parallelen Streifen verschiedener Färb- 65"
durchlässigkeit aufgebaut. Auf der Photokathode 31 entsteht auf diese Weise eine Abbildung, welche
in Farblinien unterteilt ist. Zu jeder Öffnung zwischen zwei Gitterdrähten gehören so viel Farbstreifen
im Filter 35, als für 'die Zusammensetzung des Farbbildes erforderlich sind. Im allgemeinen werden
drei verschiedene Streifensorten verwendet, nämlich rot, grün und blau. Zu jeder Öffnung zwischen
zwei Gitterdrähten gehören dann drei Filterstreifen, welche rotes, grünes und blaues Licht
durchlassen. In Fig. 6 ist die Zahl der Filterstreifen für jeden Gitterspalt daher gleich 3 gewählt. Wird
diese Zahl mit η bezeichnet, so ist also für Fig. 6 η = 3, In der Figur ist mit 36 ein Elektronenbündel
bezeichnet mit einem Querschnitt, dessen Abmessungen kleiner sind als der Abstand zwischen zwei
Gitterdrähten; dieses Elektronenbündel trifft bei richtiger Wahl der Spannung zwischen den Elektroden
28 und 29 auf eine bestimmte Linie der Auftreffplatte. Da die Reihenfolge der Filterstreifen im
Filter 35 immer gleich ist und daher die Verteilung der Farblinien auf der Elektrode 30 gleichfalls
gleich ist, trifft das Elektronenbündel 36 bei einer unveränderlichen Spannung zwischen den Elektroden
28 und 29 immer auf eine Linie gleicher Farbe, z. B. Grün. Bei einer anderen Spannung zwischen
den Elektroden 28 und 29 trifft der Elektronenstrahl auf die roten Linien und bei wieder einer
anderen Spannung auf die blauen Linien. Bei diesen verschiedenen Spannungen aber bleibt das
Bündel konvergent. Man kann daher dafür Sorge tragen, daß nur eine Linie getroffen wird.
Die Art und Weise der Abtastung des Ladungsbildes auf der Auf treffplatte ist im übrigen gleich
derjenigen bei bekannten Vorrichtungen, wobei die Elektrode 29 gleichzeitig als Auffangelektrode für
die an der Auftreffplatte 30 ausgelösten Sekundärelektronen wirksam' ist. Der Elektronenstrahl 36
wird daher sowohl in Richtung der Drähte des Gitters 28 als auch in einer Richtung senkrecht dazu
abgelenkt. Durch eine Änderung der Spannung zwischen den Elektroden 28 und 29 kann aber für
jede Stelle des Elektronenbündels 36 noch bestimmt werden, welche von den drei Farblinien auf der
Auftreffstelle, die dem vom Bündel passierten Gitterspalt entspricht, getroffen wird.
Der Zusammenhang der Spannungsänderung des Gitters 28 mit der Ablenkung des Bündels von der
Zeilen- und Rasterabtastung kann sehr verschieden gewählt werden.
Hierbei lassen sich zwei Fälle unterscheiden. Die Zeilenablenkrichtung kann nämlich mit der Richtung
der Gitberdxähte zusammenfallen oder mit ihnen einen Winkel einschließen. Die Zeilenablenkrichtung
wird vorzugsweise senkrecht zur Riehtung der Gitterdrähte gewählt.
An Hand von Fig. 6 wird zunächst der Fall beschrieben
werden, in dem die Zeilenablenkrichtung parallel zu den Gitterdrähten 28 ist. Der Zusammenhang
zwischen der Spannungsänderung des Gitters 28 und der Ablenkung des Bündels vor dem
Gitter kann derart gewählt werden, daß zunächst sämtliche grünen Linien abgetastet werden, so daß
ein grünes Bild aufgenommen wird, darauf sämtliche roten Linien und dann sämtliche blauen Linien.
In der englischen und der amerikanischen Literatur wird dieses Abtastverfahren mit »field sequential«
bezeichnet. Der Zusammenhang kann aber auch derart gewählt werden, daß sämtliche Linien unmittelbar
nacheinander abgetastet werden. Dies ίο' wird mit »line sequential« bezeichnet. Bei den beiden
Abtastweisen werden daher kontinuierliche Farblinien erhalten. Es gibt noch eine dritte Möglichkeit,
welche in der englischen und amerikanischen Literatur mit »dot sequential« bezeichnet
wird. Dieses Abtastverfahren ergibt sich, wenn das Bündel nicht eine Linie kontinuierlich abtastet,
sondern von einer Zeile auf die andere überspringt. Hierbei werden daher nacheinander Punkte verschiedener
Farbe getroffen. Dieses System ist in ao Fig. 7 verdeutlicht, in der drei Farblinien 37, 38
und 39, welche durch grünes, rotes und blaues Licht entstanden sind, dargestellt sind. Das Bündel kann
sich z. B. über diesen Linien gemäß der dargestellten Zickzacklinie bewegen. Dabei werden die schrägen
Teile so schnell beschrieben, daß der erzeugte Spannungsimpuls sehr gering ist. In der Figur sind
mit 40 und 41 zwei Gitterdrähte bezeichnet. Es ist einleuchtend, daß es nicht erforderlich ist, daß das
Bündel eine Zickzacklinie beschreibt; auch mit einer sinusförmigen Linie läßt sich eine solche Wirkung
erreichen.
Auch wenn die Zeilenablenkrichtung senkrecht zur Richtung der Gitterdrähte steht, lassen sich die
drei obenerwähnten Abtastweisen erhalten. Bei der Abtastung nach dem »field sequential«-
System werden nacheinander Punkte einer grünen Zeile gegenüber jeder Gittermasche getroffen, wenn
das Bündel eine Zeile beschreibt. Diese grüne Zeile ist daher nicht kontinuierlich, sondern sie besteht
aus mehreren Punkten. Am Ende einer Zeile angelangt, springt das Bündel zurück und fängt aufs
neue mit der Abtastung einer Zeile an. Die Spannung zwischen dem Gitter und der Feldelektrode
bleibt aber unveränderlich, so daß wieder nur grüne Zeilen getroffen werden und daher eine neue
grüne punktierte Zeile abgebildet wird. Erst nach der Abtastung des ganzen Bildes ändert sich die
Spannung zwischen dem Gitter und der Feldelektrode, und dann werden ausschließlich z. B. rote
punktierte Zeilen beschrieben. Folglich werden daher nacheinander drei Bilder in den drei Farben
beschrieben.
Eine Abtastung nach dem »Mne sequential«-System ergibt sich, wenn sich die Spannung zwischen
dem Gitter und der Feldelektrode am Ende jeder Zeile ändert. In diesem Fall werden daher nacheinander
punktierte Linien verschiedener Farbe beschrieben.
Ein Aufbau nach dem »dot sequential«-System ergibt sich, wenn die Spannung zwischen dem Gitter
und der Feldelektrode sich derart ändert, daß ein zwischen zwei Gitterdrähten passierendes Bündel
nacheinander auf die drei Farblinien gerichtet wird. Auf diese Weise wird daher eine aus einer
Reihe von Punkten verschiedener Farbe bestehende Zeile aufgenommen.
Es ist naturgemäß auch möglich, mehrere der obenerwähnten Abtastweisen zu kombinieren.
Die Spannung am Ablenkgitter ändert sich vorzugsweise diskontinuierlich. Ein Spannungsverlauf,
wie er in Fig. 8 dargestellt ist, wobei auf der Abszissenachse die Zeit und auf der Ordinatenachse die
Spannung zwischen dem Gitter und der Feldelektrode abgetragen ist, hat sich z. B. ausgezeichnet
bewährt. Die Spannung am Gitter sinkt in diesem Fall in bestimmten Augenblicken bis auf Null
herab; dies ist aber nicht notwendig, und in den meisten Fällen wird ein von Null abweichender,
konstanter Spannungspegel als untere Grenze gewählt werden.
In Fig. 9 ist eine Vorrichtung nach der Erfindung mit einem Bildikonoskop schematisch dargestellt.
Auch sind einige wesentliche Teile der Schaltung dargestellt. Die Röhre besteht aus einer Umhüllung
42, in der unter anderem ein Elektrodensystem zur Erzeugung eines Elektronenstrahls
untergebracht ist; dieses Elektrodensystem besteht aus einer von einem Glühfaden 43 erhitzten Kathode
44, einer Sauganode 45 und einer Intensitätssteuerelektrode 57. Die Röhre enthält ferner mehrere
Ablenkplatten 46, welche die Ablenkung des Bündels in zwei gegenseitig senkrechten Richtungen
ermöglichen. Mit 47 ist das Ablenkgitter bezeichnet, hinter dem die Feldelektrode 48 angeordnet ist.
Das Gitter 47 besteht aus parallelen Drähten senkrecht zur Zeichnungsfläche. Auf der Vorderseite der
Röhre ist das Farbfilter 49 angebracht, welches ein in Zeilen unterteiltes Farbbild auf die Photokathode
50 wirft. Die von der- Photokathode emittierten Elektronen werden der Auf treffplatte 51 zugeleitet.
Dies erfolgt durch die Zusammenwirkung des elektrostatischen Feldes zwischen der Photokathode 50
und der mit der Feldelektrode 48 verbundenen Elektrode 52 mit einem elektromagnetischen Feld, welches
mittels einer Spule 53 erzeugt wird. Dabei erfolgt eine gewisse Drehung des Bildes; die Streifen
des Lichtfilters werden daher unter einem solchen Winkel mit der Richtung der Gitterdrähte angeordnet,
daß die Farblinien auf der Auf treffplatte zu den Gitterdrähten parallel liegen. Der das Bild er- no
zeugende Teil des dargestellten Bildikonoskops ist dann ganz ähnlich demjenigen der bereits bekannten
Bildikonoskope. Mit 54 ist eine Gleichspannungsquelle bezeichnet, welche von einem Potentiometer
55 überbrückt ist. Diesem Potentiometer werden die Spannungen für die verschiedenen Elektroden
entnommen. Mit 56 ist ein Transformator bezeichnet, mittels dessen veränderliche Spannungen
. dem Ablenkgitter zugeführt werden können. Dem mit der Signalplatte 58 verbundenen Widerstand
59 können die infolge des Ausgleichs des Ladungsbildes auf der Auf treffplatte 51 entstehenden
Spannungsimpulse beim Abtasten durch den Elektronenstrahl entnommen werden.
Die Erfindung bezieht sich nur auf die besondere Weise der Ablenksteuerung des Elektronenstrahls
durch ein Gitter, der eine Auftreffplatte in einer Bildröhre abtastet. Sie" ist daher auch in anderen
als den dargestellten Bildröhren, z. B. in einem Orthikon, einem Bildorthikon oder einem Vidikon,
verwendbar.
Eine Möglichkeit, auf welche in der vorhergehenden Beschreibung bisher noch nicht hingewiesen
wurde, besteht darin, daß eine Vorrichtung nach der Erfindung sich zur Aufnahme von stereoskopischen
Bildern eignet. Es lassen sich dabei Filter in zwei Komplementärfarben oder Polarisationsfilter
verwenden, welche an die Stelle der in den Fig. 8 und g dargestellten Farbfilter treten.
Aus dem Vorhergehenden ergibt sich, daß die Erfindung nicht auf die in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist.
Aus dem Vorhergehenden ergibt sich, daß die Erfindung nicht auf die in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist.
Claims (11)
- Patentansprüche:i. Vorrichtung zur Aufnahme von Fernseh-Farbbildern, welche eine Bildaufnahmeröhre sowie elektrostatische und/oder elektromagnetische Mittel für die Zeilen- und Rasterablenkung eines Elektronenstrahls enthält, welcher in der Röhre erzeugt und durch ein Elektrodensystem geleitet wird, welches wenigstens eine Kathode, eine Sauganode, eine Feldelekteode und ein zwischen der Sauganode und der Feldelektrode liegendes Gitter enthält, dadurch gekennzeichnet, daßerstens an das Gitter eine gegenüber der Kathode positive Spannung angelegt wird,zweitens das Gitter eine negative Ladung besitzt,drittens die Richtung jedes Elektronenstrahls kurz vor dem Erreichen des Gitters die Richtung der Kraftlinien zwischen dem Gitter und der Feldelektrode an der Einfallstelle schneidet,viertens die wirksame Oberfläche des Gitters ausschließlich von parallelen Drähten gebildet wird,fünftens jeder Elektronenstrahl vom elektrostatischen Feld zwischen dem Gitter und der4-5 > Feldelektrode derart konzentriert wird, daß die Bündelbreite, senkrecht zur, Richtung der Gitterdrähte gemessen, an der Auftreffstelle des Bündels am Auffangschirm höchstens gleich der Hälfte der Breite dieses Bündels an der Stelle des -Gitters ist,sechstens dem Gitter Wechselspannungen zugeführt werden, durch welche nach dem Passieren des Gitters eine veränderliche Ablenkung quer zur Richtung der Gitterdrähte erzielt wird,siebentens im Lichtstrahlengang innerhalb oder außerhalb der Röhre ein Farbfilter angeordnet ist, welches aus Streifen mit η verschiedenen Farbabsorptionen zusammengesetzt ist, deren Abbildungen sich auf der Auftreffplatte parallel zur Richtung der Gitterdrähte erstrekken und sich immer in gleicher Reihenfolgeperiodisch wiederholen, wobei η verschiedene Streifen einem Gitterspalt zugeordnet sind.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftreffplatte und die Feldelektrode ein Ganzes bilden.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung jedes Elektronenstrahls kurz vor dem Erreichen des Gitters mit der Gitterfläche einen schärferen Winkel als mit der Fläche der Feldelekteode einschließt.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter und die Feldelektrode in zwei verschiedenen Ebenen liegen, welche einen solchen Winkel miteinander einschließen, daß die durch die Gitterspannung •bewirkte Größe- der Verschiebung des Auftreffpunktes des Bündels an der Auftreffplatte über die ganze Oberfläche der Auftreffplatte praktisch gleich ist.
- 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterelektrode und/oder die Feldelektrode derart gekrümmt ist oder sind, daß die durch die Gitterspannung bewirkte Größe Verschiebung des Auftreffens des Bündels an der Auftreffplatte über die ganze Oberfläche der Auftreffplatte nahezu gleich ist.
- 6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß, der Abstand zwischen je zwei nebeneinandeirliegenden Gitterdrähten. größer ist, je nachdem die Richtung des abgelenkten Elektronenbündels kurz vor diesem Gitter mit der Fläche des Gitters an der Durchgangsstelle des Bündels- einen schärferen Winkel einschließt.
- 7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste Abstand zwischen dem Gitter und der Sauganode größer ist als der kleinste Abstand zwischen dem Gitter und der Feldelektrode.
- 8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladung des Gitters infolge der dem Gitter zugeführten Wechselspannungen während gleicher Zeitintervalle nacheinander mehrexe verschiedene Werte annimmt, -welche zyklisch wiederholt werden.
- 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitintervalle gleich oder kleiner sind als die Zeit, in der eine Bildlinie geschrieben wird.
- 10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß, die Zeitintervalle gleich der Zeit sind, in der ein Raster geschrieben wird.
- 11. Bildröhre zur Verwendung in einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche.Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 736575;
USA.-Patentschrift Nr. 2446791.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 609539 6.56
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