DE945764C

DE945764C - Kathodenstrahlroehre fuer die Wiedergabe farbiger Fernsehbilder

Info

Publication number: DE945764C
Application number: DEI5475A
Authority: DE
Inventors: James Martin Lafferty
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1951-02-01
Filing date: 1952-02-02
Publication date: 1956-07-19
Also published as: DE936636C; FR1061736A; FR65595E; GB713875A; GB720315A; FR65079E

Description

AUSGEGEBEN AM 19. JULI 1956

15475 VIII a 121a¹

Die Erfindung betrifft eine Kathodenstrahlröhre für die Wiedergabe farbiger Fernsehbilder.

Es ist vorgeschlagen worden, eine solche Röhre mit einer transparenten Reflektorelektrode und einem zwischen derselben und der Kathode angeordneten Schirm auszurüsten, wobei der Schirm mit Öffnungen für den Durchtritt des Kathodenstrahls versehen ist und auf seiner der Reflektorelektrode zugekehrten Seite beim Auftreffen des umgelenkten Kathodenstrahls verschiedenfarbig aufleuchtende Leuchtstoffe nebeneinander trägt. Diese die Leuchtstoffe tragende Elektrode wird gegenüber der Reflektorelektrode auf positivem Potential gehalten, so daß die Elektronen nach Durchtritt durch die Öffnungen des Schirms ihre Bewegungsrichtung umkehren und schließlich auf die Leuchtstoffe auffallen.

Der Elektronenstrahl tritt also durch die Öffnungen in dem die Leuchtstoffe tragenden Schirm hindurch und wird dann auf den Schirm zu gelenkt. Dabei wird die Strahlbahn der zurückgelenkten Elektronen in Abhängigkeit von den empfangenen Fernsehsignalen derart beeinflußt, daß stets nur die gewünschten Leuchtstoffe auf dem Schirm getroffen werden.

Für das richtige Arbeiten dieser Anordnung ist es erforderlich, daß das elektrostatische Feld im Raum zwischen dem Leuchtschirm und der Reflektorelektrode eine senkrecht zur Einfallsrichtung des Kathodenstrahls gerichtete Komponente besitzt. Dies wird gemäß dem erwähnten Vorschlag bei senkrechtem Einfall des Kathodenstrahls dadurch erreicht, daß die Reflektorelektrode von periodischer Struktur ist und eine Mehrzahl von elektrischen Linsen bildet.

Die Erfindung gibt ein viel einfacheres und verläßlicheres Mittel zur Erreichung des gleichen Zieles in die Hand. Erfindungsgemäß ist die Reflektorelektrode glatt, wobei jedoch dafür gesorgt ist, daß der Kathodenstrahl stets unter einem spitzen Winkel gegen den Schirm verläuft und durch die Öffnungen in demselben hindurchtritt.

Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung wird dieser Durchtrittswinkel von den Farbsynchronisiersignalen beeinflußt. Die Vorteile dieser Anordnung hinsichtlich einfacherer Herstellungsweise, zuverlässigeren Betriebs und viel sichererer Steuerungsmöglichkeit liegen auf der Hand.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des Grundgedankens und einiger Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnung.

Fig. ι und 2 zeigen Teile einer Kathodenstrahlröhre und veranschaulichen bestimmte erfindungsgemäße Wirkungen, während

Fig. 3 eine Anordnung der verschiedenen Leuchtstoffe zeigt und

Fig. 4 bis 7 in schematischer Darstellung verschiedenartige erfrndungsgemäße Kathodenstrahlröhren erkennen lassen ;

Fig. 8 und 9 veranschaulichen andere Anordnungen für die Leuchtstoffe in den Kathodenstrahlröhren nach Fig. 4 bis 7;

Fig. 10 zeigt einen Teil der Schaltung für die Refiektorelektrode, und

Fig. 11 enthält eine Kurve zur Erläuterung der Betriebsweise der Schaltung nach Fig. 10.

In Fig. ι sind bestimmte Bestandteile einer Kathodenstrahlröhre dargestellt, nämlich ein Elektronenstrahlerzeuger 1, dessen Strahl 2 in der Richtung einer transparenten Stirnfläche 3 einer Kathodenstrahlröhre verläuft. Zwischen dem Strahlerzeuger 1 und der Stirnfläche 3 liegt parallel zu dieser letzteren eine Metallplatte 4, die eine Öffnung 5 besitzt, durch die der Strahl 2 hindurchtritt. Die Stirnfläche 3 ist außerdem auf ihrer Innenseite mit einer leitenden Belegung 6 ausgerüstet.

Bei dieser Anordnung wird die Kathode des Elektronenstrahlerzeugers 1 auf Nullpotential oder Erdpotential gehalten, die Metallplatte 4 auf einem positiven Potential V₀ gegenüber der Kathode und die leitende Stirnwand 3 auf einem dazwischenliegenden Potential V₀. Hierdurch wird zwischen der Stirnwand 3 und der Elektrode 4 ein gleichförmiges Feld von einer Feldstärke

F —F

τ-» ' f> ' ti f. Λ

erzeugt, wobei S der Abstand zwischen der Stirnfläche 3 und der Elektrode 4 ist; dieses Feld übt auf einen in dasselbe eintretenden Kathodenstrahl eine Bremswirkung aus. Wenn das Bremsfeld F genügend stark ist, wird der Elektronenstrahl zwischen der Elektrode 4 und der Stirnwand 3 zurückgebogen und trifft die Platte 4 an einem Punkt, dessen Abstand von der Öffnung 5 mit χ bezeichnet ist. Man kann zeigen, daß 'die Elektronenbahn in diesem Gebiet nach der Gleichung

^{y =} TT:-^r ^{+ xiansa} ⁽²⁾

verläuft. Die Eindringtiefe des Elektronenstrahls 2 in dieses bremsende Feld ist

/m — y y -" "■·

Wenn die leitende Stirnwand 3 als ein Reflektor betrachtet wird, so muß die Reflektorspannung V₀ immer Meiner als F₀ cos²cc sein, damit der Elektronenstrahl 2 nicht auf die Stirnwand auftrifft.

Der Abstand χ zwischen dem Punkt, an welchem der Elektronenstrahl in das Bremsfeld eintritt, d. h. zwischen der Öffnung 5 und dem Auftreff punkt des Elektronenstrahls auf die Platte 4, beträgt

χ =

2V₀S V₀-V₀

sin 2 α.

(4)

Aus dieser Gleichung sieht man, daß χ durch Beeinflussung des Eintrittswinkels in das Bremsfeld zwischen dem Strahl und der Ebene der Platte 4 verändert werden kann und daß man ferner die Größe des Bremsfeldes entweder mittels der Spannung V₀ oder der Spannung V₀ oder schließlich durch Änderung der go Geschwindigkeit des eintretenden Strahls durch Beeinflussung von V₀ verändern kann.

Die Gleichung 4 zeigt außerdem, daß, wenn das Verhältnis von V₀ und V₀ konstant gehalten wird, der Abstand χ konstant bleibt. Man sieht somit, daß eine Einrichtung, die entsprechend Fig. 1 betrieben wird, keine scharf eingeregelten - Gleichspannungen erfordert, vorausgesetzt, daß das Verhältnis von V₀ und V₀ konstant bleibt.

Die Fig. 2 veranschaulicht, wie das an Hand der Fig. ι erläuterte Prinzip in einer Farbfernsehröhre benutzt werden kann. Die Fig. 2 zeigt einen Teil einer solchen Röhre. Der Glasboden oder die Stirnwand 3 ist mit einem transparenten leitfähigen Überzug 6 versehen, beispielsweise aus Zinnchlorid, oder kann gewünschtenfaÜs mit einem dünnen, sehr weitmaschigen Drahtnetz belegt werden. Dieser leitende Überzug wird an die Reflektorspannung V₀ gelegt. Die Elektrode 4 ist als eine mit vielen Öffnungen versehene Elektrode dargestellt, wobei der Öffnungsdurchmesser h beträgt. Zwischen je zwei nebeneinanderliegenden Öffnungen sind verschiedenfarbig leuchtende Leuchtstoffe, nämlich, wie dargestellt, der rote Leuchtstoff 7, der grüne Leuchtstoff 8 und der blaue Leuchtstoff 9, auf die Platte 4 aufgestrichen oder anderweitig in der dargestellten Reihenfolge angebracht. Durch Einstellung der Reflektorspannung V₀ kann der Elektronenstrahl 2 nach dem Eintritt in den Raum zwischen der Stirnfläche 3 und der Platte 4 ■ beispielsweise zum Auftreffen auf eine grüne Leuchtstoffbelegung in einem Abstand von (2 -(- 4 n) k gebracht werden, und zwar von der Eintrittsstelle an gerechnet. Die Anzahl der Öffnungen oder Löcher zwischen der Eintrittsstelle des Strahls und seinem Auftreffpunkt auf der Elektrode 4 ist dabei n. Zur Erregung des roten Leuchtstoffes 7 kann die Spannung V₀

etwas erniedrigt werden. Wahlweise kann man auch zur Erregung des blauen Leuchtstoffes 9 die Spannung V₀ ein wenig erhöhen. Es läßt sich also durch Änderung der Reflektorspannung V₀ jeweils einer der verschiedenfarbig leuchtenden Stoffe anregen. Die Entfernung, um die sich der reflektierte Strahl bewegen muß, um alle drei Leuchtstoffe zu überstreichen, beträgt 2 h. Man kann zeigen, daß, wenn η groß ist, der Betrag der Änderung der Κει ο flektorspannung V₀ zur Bewegung des Strahls 2 längs der Strecke 2 h folgende Größe hat:

(5)

2»

In dieser Gleichung ist V₀ die feste Spannung der Stirnwand 3, und v_c ist der Betrag, um den sich die Reflektorspannung gegenüber dem angegebenen festen Spannungswert ändern muß.

Der Abstand S zwischen der Stirnfläche 3 und der mit den Leuchtstoffen belegten Elektrode 4 beträgt, in den anderen Parametern der Röhre ausgedrückt,

S =

zn)h(V₀-V_e) V_n sin 2 α

(6)

Die Kapazität zwischen der Reflektorelektrode oder Stirnwand 3 und der Leuchtschirmelektrode ist

C =

0,176 D² V₀ sin 2 a (V₀ -V₀) (1 + zn) h

-PF. (7)

in welcher D den Durchmesser der Stirnwand oder des Glasbodens 3 bedeutet und h den Durchmesser einer Öffnung in der Elektrode 4, und zwar beide in Zoll gemessen (1 Zoll = 2,54 cm).

Man sieht aus den Gleichungen (5) und (7), daß ein Vorteil beim Betrieb einer Kathodenstrahlröhre nach Fig. 2 bei großen Werten von η erreicht wird. In diesem Fall vermindert sich nämlich die Größe der notwendigen Signalspannung, und es erhöht sich gleichzeitig der Abstand S, so daß - die Kapazität C klein wird. Beide Faktoren vermindern die erforderliche Leistung zum Betrieb einer derartigen Farbfernsehröhre. Bei einer derartigen Röhre nach Fig. 1 ergibt eine Größe von w = 40 eine Verschiebung χ von ι Zoll, was als ein befriedigendes Ergebnis betrachtet werden kann.

Man sieht außerdem aus den Gleichungen (6) und (7), daß, wenn der Winkel α dem Wert go° nahekommt, der Wert von S schnell zunimmt und die Kapazität vermindert wird. Aus Betriebsgründen kann man jedoch den Winkel α nicht beliebig steigern, da, wenn α gegen 90° geht, die Geschwindigkeit des Strahls am Gipfelpunkt seiner Bahn abnimmt. Wenn die Geschwindigkeit an dieser Stelle aber zu gering wird, expandiert der Strahl infolge seiner eigenen Raumladung, und es läßt sich kein scharfes Schirmbild mehr erzeugen.

Wie oben bemerkt, können die verschiedenen Leuchtstoffe abwechselnd erregt werden, wenn man die Reflektorspannung V₀ konstant läßt und den Eintrittswinkel α verändert. Bei diesem Betrieb der Röhre berechnet sich der Winkel Θ im Bogenmaß, um den der Winkel α geändert werden muß, um den Strahl über eine Strecke von 2 α hinweg zu bewegen, nach folgender Gleichung:

70 tang2α

Θ =

2(i + zn)

Die Größe von S in Gleichung (6) gilt ebenfalls für diese Betriebsweise. Wie man sieht, wird die Ablenkempfindlichkeit ebenfalls dadurch erhöht, daß man den Wert von η so groß wie möglich macht und α so nahe wie möglich an 90⁰ wählt.

In Fig. 3 ist eine mögliche Anordnung der Öffnungen 5 und der Leuchtstoffbelegungen 7, 8, 9 auf der Leuchtstoffelektrode 4 dargestellt, obwohl auch noch andere bekannte Anordnungen der Leuchtstoffbelegungen verwendet werden können. Außerdem können der Leuchtschirm und die Stirnwand auch gekrümmt werden an Stelle der in Fig. 1 und 2 dargestellten geraden Ausführung.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform einer Kathodenstrahlröhre gemäß der Erfindung dargestellt, die aus einem Kolben 10 mit transparenter Stirnfläche 3 und einem Röhrenhals 11, der unter einem Winkel zur Stirnfläche liegt, dargestellt. Innerhalb des Röhrenhalses liegt ein Elektronenstrahlerzeuger, bestehend aus einem Heizfaden 12, einer Kathode 13, einer Steuerelektrode 14 und einer ersten Anode oder Beschleunigungsanode 15. Die übliche zweite Anode der Kathodenstrahlröhre kann durch einen leitenden Innenbelag 16 im sogenannten Kolbenteil gebildet und dieser Innenbelag an eine Ausführungsleitung 17 angeschlossen werden. Wahlweise kann die zweite Anode 16 auch aus einem metallischen Teil des Kolbens bestehen. Die Leuchtstoffelektrode 4 befindet sich vor der Stirnwand 3 und trägt eine Renektorelektrode 18, welche ebenso arbeitet wie der leitende Belag 6 in Fig. 1 und 2. Die Leuchtstoffelektrode 4 liegt über die Leitung 19 an einer äußeren Spannungsstelle oder wahlweise, wie dargestellt, an dem Metallteil 16 des Kolbens. Ebenso wird die Reflektorelektrode 18 über die Leitung 20 mit Spannung versorgt. Zwischen der Beschleunigungsanode 15 und der Elektrode 4 kann eine gewöhnliche Sammelspule 21 angebracht werden, und für den Fall elektromagnetischer Ablenkung können dort auch die waagerechten und senkrechten Ablenkspulen 22 und 23 Platz finden.

Zum Betrieb einer Röhre nach Fig. 4' kann es erwünscht sein, zur Beseitigung der Trapezverzerrung den den Ablenkspulen 22, 23 zugeführten Strom zu kompensieren. Es wird außerdem erforderlich sein, die Verlagerung des Strahles an den verschiedenen Enden der Röhre zu kompensieren, welche von der Veränderung des Auftreffwinkels des Strahls abhängt, da dieser Strahl von einem scheinbaren Ablenkzentrum 24 sowohl in horizontaler Richtung als in vertikaler Richtung beim Empfang der Fernsehsignale über den Schirm hinweg abgelenkt wird. Diese

Kompensation kann durch Veränderung des Abstandes der Löcher und der Leuchtstoff belegungen an verschiedenen Stellen der Elektrode 4 bewerkstelligt werden. Wahlweise kann die Kompensation auch durch Veränderung des Abstandes zwischen der Leuchtstoffelektrode· 4 und der Reflektorelektrode 18 erreicht werden. Dieses letztere Kompensationsverfahren ist in Fig. 4 veranschaulicht, in welcher der Abstand zwischen den Elektroden 4 und 18 nach oben hin zunimmt. Eine ähnliche Zunahme des Abstandes ist an den seitlichen Kanten des Schirms erforderlich. Die Elektrode 18 muß dementsprechend gegenüber der Elektrode 4 in zwei Richtungen gekrümmt werden. In Fig. 5 ist eine erfindungsgemäße Röhre mit elektrostatischer Ablenkung dargestellt. In dieser Röhre ist innerhalb des Röhrenhalses 11 eine Fokussierungsanode 25 und eine weitere Anode oder Hochspannungsanode 26 vorhanden, die den Strahl beeinflußt, bevor dieser in den Ablenkbereich der waagerechten und senkrechten Ablenkplatten 27 und 28 eintritt. In der Röhre nach Fig. 5 hat die Reflektorelektrode 18 überall den gleichen Abstand von der Leuchtstoff elektrode 4.. In diesem Fall wird die Trapezentzerrung mit Hilfe einer Schaltung 29 bewerkstelligt. Die Kompensation für die Strahlverschiebung an den Schirmkanten, die auf die Veränderung des Auftreffwinkels zurückzuführen ist, kann durch die an Hand der Fig. 4 erläuterte Methode geschehen, nämlich durch Änderung des Abstandes der Löcher und der Leuchtstoffbelegungen auf der Elektrode 4 oder statt dessen auch durch Steuerung der Reflektorelektrodenspannung derart, daß die Größe dieser Spannung von der jeweiligen Lage des Abtaststrahls abhängig ist.

Beim Betrieb von Kathodenstrahlröhren nach Fig. 4 und 5 zur Wiedergabe von Farbfernsehbildern wird der Bildhelligkeitsanteil des gesamten empfangenen Fernsehsignals der Steuerelektrode 14 zugeführt und moduliert den Elektronenstrahl entsprechend dem empfangenen Bildsignal. Der Synchronisieranteil des Fernsehsignals wird der Ablenkeinrichtung zugeführt, nämlich bei Fig. 4 den waagerechten und senkrechten Ablenkspulen 22, 23 und im Fall der Fig. 5 den waagerechten und senkrechten Ablenkplatten 27 und 28. Gleichzeitig werden Farbsynchronisiersignale entweder der Reflektorelektrode 18 oder der Elektrode 4 zugeführt. Der Elektronenstrahl durchsetzt, wenn er seine Abtastbewegung ausführt, die öffnungen der Elektrode 4 und wird im Bremsfeld vor der Elektrode r8 umgesteuert. Gleichzeitig wird die Spannung zwischen den Elektroden 4 und 18 entsprechend den Farbsynchronisiersignalen beeinflußt, so daß die zurückfliegenden Elektronen jeweils die richtige Leuchsttoffbelegung auf der gegenüber der Stirnfläche 3 liegenden Seite der Elektrode 4 treffen. Beide dargestellten Röhren können somit zur Wiedergabe eines farbigen Fernsehbildes auf Grund eines Farbfernsehsignals dienen, welches außer dem Bildhelligkeitssignal und den gewöhnlichen Zeilen- und Bildsynchronisiersignalen noch ein Farbsynchronisiersignal enthält. Die Röhren können also für einen Farbwechsel im Takte der Bildelementübertragung, im Takte der Zeilenübertragung oder im Takte der Bildübertragung benutzt werden. Bei einem Fernsehsystem, bei welchem der Inhalt aller Grundfarben gleichzeitig der Röhre zugeführt wird, ist es für die Anwendung der Erfindung nötig, die gleichzeitige Übertragung aller Farben in ein Farbsynchronisiersignal umzusetzen, welches in zeitlicher Reihenfolge angewendet werden kann, um die Röhre zu betreiben. In einem solchen System können die durch die erwähnte Umsetzung gewonnenen, in zeitlicher Reihenfolge geordneten Farbinhaltssignale dazu benutzt werden, die Strahlintensität zu beeinflussen, während der Strahl die verschiedenfarbigen Leucht-Stoffbelegungen überstreicht, um das gewünschte Farbbild wiederzugeben, oder es kann wahlweise auch die Dauer der Erregung jedes der drei Leuchtstoffe beeinflußt werden.

In Fig. 6 ist eine erfindungsgemäße Kathodenstrahlröhre dargestellt, bei welcher der Auftreffwinkel des Elektronenstrahls auf einer mit Öffnungen versehenen Leuchstoffelektrode beeinflußt wird, um das Farbfernsehsignal wiederzugeben. Die Röhre in Fig. 6 enthält einen Kolben 30 mit der Stirnwand 3 und drei im Dreieck angeordneten Elektronenstrahlerzeugern 31, 32, 33, von denen jeder aus einem Heizelement 12, einer Kathode 13 und einer Steuerelektrode 14 besteht. Zwischen der Steuerelektrode und der Röhrenstirnfläche 3 liegen eine Fokussierungsanode 34, eine Hochspannungsanode 35 und eine mit Öffnungen versehene Leuchtschirmelektrode 4. Die Innenseite der Stirnwand 3 sei mit einem transparenten leitfähigen Film 6 oder mit einem transparenten Metallgitter bedeckt. Außerhalb des Röhrenhalses ist ein Ablenkjoch 36 vorgesehen, welches waagerechte und senkrechte Ablenkspulen zur Ablenkung des Elektronenstrahls über die Elektrode 4 hinweg enthält. Die Anoden 34 und 35 -besitzen Öffnungen 37 bzw. 38, welche sich mit den Öffnungen in den Steuerelektroden 14 der Strahlerzeuger 31 bis 33 decken.

Beim Betrieb der Röhre nach Fig. 6 werden die den verschiedenen Grundfarben zugeordneten Signale des ganzen übertragenen Fernsehsignals in einer üblichen Schaltung (nicht mit dargestellt) voneinander getrennt und die einzelnen Grundfarbenanteile je einer der Steuerelektroden der Strahlerzeuger 31 bis 33 zugeführt. Man kann also beispielsweise den roten Anteil der Steuerelektrode des Strahlerzeugers 31 zuführen, den grünen Anteil der Steuerelektrode des Strahlerzeugers 32 und den blauen Anteil der Steuerelektrode des Strahlerzeugers 33. Je nach der Art des mpfangenen Signals werden diese Anteile entweder gleichzeitig oder nacheinander zugeführt. In beiden Fällen besteht ein annähernd homogenes Bremsfeld zwischen der Leuchtstoffelektrode 4 und der Reflektorfläche 6, welches durch geeignete Gleichspannungen an diesen über die Leitungen 19 und 20 angeschlossenen Elektroden erzeugt wird. Wenn eine Leuchtstoffverteilung gemäß Fig. 3 auf der Elektrode 4 vorhanden ist, sollen vorzugsweise die Strahlerzeuger 3r bis 33 waagerecht nebeneinander in der Röhre angeordnet werden.

In Fig. 7 ist eine andere Ausführungsform einer Kathodenstrahlröhre gemäß der Erfindung dargestellt, bei der zur Erregung-der verschiedenfarbigen Leucht-

stoffe der Einfallswinkel des Strahls an der Leuchtstoffelektrode beeinflußt wird. Bei dieser Ausführungsform besteht die Röhre aus einem Kolben 39 mit einem Halsteil 40 und einer mit einem leitenden Überzug 6 versehenen Stirnfläche 3. Vor der Stirnfläche 3 liegt eine mit Öffnungen versehene Leuchtstoffelektrode 4 der weiter oben beschriebenen Art. Der Teil der Röhre, in dem die Strahlerzeugung stattfindet, enthält eine Kathode 41, eine Steuerelektrode 42 und eine erste und zweite Anode 43, 44. In der Nähe der zweiten Anode 44 ist eine Ablenkspule 45 vorhanden, welcher Stromimpulse so zugeführt werden, daß der ,Strahl eine Rotations- oder Umlaufbewegung ausführt, so daß der Auftreffwinkel auf die Leuchtstoffelektrode entsprechend der wiederzugebenden Farbe verändert wird. Nachdem der Elektronenstrahl sich so weit gedreht hat, daß sein Auftreffwinkel der wiederzugebenden Farbe entspricht, durchsetzt er die gewöhnliche Fokussierungsspule 46 und das Ablenkj 0CI147. ao Über die Leitungen 19 und 20 werden der Elektrode 4 und der leitenden Belegung 6 Gleichspannungen zur Herstellung eines gleichförmigen Bremsfeldes zwischen der Elektrode 4 und der Stirnwand zugeführt.

Beim Betrieb der Röhre nach Fig. 7 wird der Winkel α in Fig. 2 maximal um den Wert Θ entsprechend dem jeweils zu erregenden Leuchtstoff verändert, und der Variationsbereich Θ wird durch Erregung der Spule 45 erreicht, so daß der Strahl synchron mit den Farbsignalen des empfangenen Fernsehsignals umläuft. Die Stirnfläche 3 und die Elektrode 4 sind ähnlich gekrümmt, und es ist zwischen ihnen ein gleichförmiges Bremsfeld vorhanden. Der Einfallswinkel des Elektronenstrahls kann entsprechend den Farbsignalen einer beliebigen Art von Fernsehsignal geändert werden, unabhängig davon, ob in diesem Fernsehsignal die Farben im Takte der Bildpunkte, der Zeilen oder der Bilder übertragen werden. Der Elektronenstrahl vollführt dabei eine derartige Umlaufbewegung, daß der Einfallswinkel jederzeit der empfangenen Farbe entspricht.

In Fig. 8 ist ein Teil eines Leuchtschirms dargestellt, der in Röhren, bei denen sich der Einfallswinkel ändert, benutzt werden kann. Bei einer derartigen Anordnung der Leuchtstoffe ist eine Vielzahl von Öffnungen 5 vorhanden, und die verschiedenen bläuen, grünen und roten Leuchtstoffbelegungen oder andersfarbigen Leuchtstoffbelegungen sind um die Öffnungen 5 herum so angebracht, daß lediglich durch Änderung des Einfallswinkels eines Elektronenstrahls auf der Elektrode ein gewünschter Leuchtstoff erregt werden kann. Dies setzt natürlich ein gleichförmiges Bremsfeld zwischen einer derartigen Leuchtstoffelektrode und einer Reflektorelektrode voraus.

Fig. 9 zeigt eine andere mögliche Anordnung der Leuchtstoffe auf der Elektrode 4. Bei dieser Anordnung sind die verschiedenfarbigen Leuchtstoffe in Form von nebeneinanderliegenden streifenförmigen Belegungen angebracht, und zwar entweder in waagerechter oder in senkrechter Richtung, und die Öffnungen liegen zwischen aufeinanderfolgenden Gruppen solcher Streifen. Vorzugsweise soll die Elektrode aus Metall bestehen, und die Öffnungen sollen durch Ätzen, durch Schneiden oder durch Stanzeu der rechteckigen Öffnungen 48 hergestellt werden, zwischen denen schmale Metallbrücken 59 bestehenbleiben. In den verschiedenen Anordnungen der Leuchtstoffbelegungen in Fig. 3, 8 und 9 sind die verschiedenfarbigen Leuchtstoffe natürlich so angeordnet, daß sie an allen Stellen des Schirms in bezug auf die Öffnungen in der gleichen Lage erscheinen.

In Fig. 10 ist ein Teil einer Schaltung zur Lieferung der Spannungen an die Leuchtstoffelektrode und die Reflektorelektrode dargestellt, welche das Erfordernis einer geregelten Gleichspannung vermeidet. In dieser Schaltung wird die Gleichspannung V₀ an dem leitenden Belag 16 der Röhre nach Fig. 4 oder wahlweise die an dem metallischen Kolbenteil einer bekannten Kathodenstrahlröhre liegende Spannung an die Leuchtstoffelektrode 4 angeschlossen. Die Spannung V₀ wird außerdem einem Spannungsteilerwiderstand 50 zugeführt, dessen Anzapfpunkt 51 an der Zuleitung 20 liegt. Die Leitung 20 ist ferner über einen Kondensator 52 mit einer Farbsynchronisierspannungsquelle 53 verbunden. Wenn sich beim Betrieb die Spannung V₀ ändert, bleibt das Gleichspannungsverhältnis V₀ zu V₀ konstant, so daß auch der Abstand X, den der Elektronenstrahl bei der Ablenkung durchläuft und der nur von diesem Verhältnis abhängt, bei der dargestellten Schaltung konstant bleibt.

Fig. 11 zeigt einen charakteristischen Spannungsverlauf, wie er der Leuchtstoffelektrode zugeführt werden muß. Die Gerade 54 gibt die konstante Gleichspannung an, welche an der Leuchtstoffelektrode liegt, während die Treppenkurve 55 die der Reflektorelektrode zuzuführende Spannung wiedergibt. Um eine befriedigende Betriebsweise zu erhalten, kann die Änderung der Spannung V₀ durch das Farbsynchronisiersignal für die Erregung der verschiedenen Leuchtstoffe ein sehr kleiner Prozentsatz der ganzen der Reflektorelektrode zugeführten Spannung sein, vorzugsweise soll die Mindestspannung der Reflektorelektrode zwischen der Spannung der Leuchtstoffelektrode und Erde liegen.

Claims

Patentansprüche:

1. Kathodenstrahlröhre für die Wiedergabe farbiger Fernsehbilder mit einer transparenten Reflektorelektrode und einem zwischen derselben und der Kathode angeordneten Schirm, der mit Öffnungen für den Durchtritt des Kathodenstrahls versehen ist und auf seiner der Reflektorelektrode zugekehrten Seite beim Auftreffen des umgelenkten Kathodenstrahls verschiedenfarbig aufleuchtende Leuchtstoffe nebeneinander trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektorelektrode (6) glatt ist und daß der Kathodenstrahl stets unter einem spitzen Winkel durch die Öffnungen (5) in dem Schirm (4) hindurchtritt.

2. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchtrittswinkel von den Farbsynchronisiersignalen beeinflußt wird (Kg. 7)·

3. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlerzeugersystem schräg zum Leuchtschirm und zur Reflek-

torelektrode angeordnet ist, während das Verhältnis der Vorspannungen von Leuchtschirm und Reflektorelek'trode durch die Farbsynchronisiersignale beeinflußt wird (Fig. 4, 5).

4. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1 mit je einem Kathodenstrahlerzeuger für jede Grundfarbe, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Kathodenstrahl eine besondere Durchtrittsrichtung zugeordnet ist (Fig. 6).

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 871772; Proceedings of the I. R. E., Oct. 1951, S..1201 ff (im Pripritätsintervall erschienen),

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen