DE956412C - Elektronenstrahlroehre zur Wiedergabe von Fernsehfarbbildern - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 17. JANUAR 1957

λ^τ 5847 VIII α/21a¹

Die Erfindung bezieht sich auf eine zur Wiedergabe von Fernsehfarbbildern geeignete Elektronenstrahlröhre.

In der USA.-Patentschrift 2446791 ist eine Elektronenisitrahlröh<re der oben· 'angegebenen! Art beschrieben, bei der die Entstehung des Bildes· in besonderer Weise herbeigeführt wird.

Der Fangschirm dieser Röhre enthält parallel Längsstreifen von drei verschiedenfarbig, z. B. grün, rot und blau aufleuchtenden· LuminiszenzstofFen. In einigem Abstand vor diesem Schirm befindet sich ein Gittergefüge, das ausschließlich Drähte enthält, die mit den Streifen auf dem Fangschirm parallel sind. Alle Gitterdrähte liegen in einer Ebene, die mit dem Fangschirm parallel ist. Die Drähte des Gittergefüges sind elektrisch abwechselnd miteinander venbundiein, und¹ jeder Gitterten ist mit einem Stromzuführungsdraht versehen. Die Anordnung des Gittergefüges und der Leuchtstreifen auf dem Fangschirm ist derart gewählt, daß bei Verwendung von drei Leuchtstoffen die Mitte eines Streifens gegenüber der Mitte der Öffnung zwischen zwei benachbarten Drähten des Gittergefüges liegt und die Mitten der zwei neben dem letztgenannten Leuchtstreifen liegenden Leuchtstreifen hinter der Mitte der betreffenden Gitterdrähte liegen. In der Patentschrift wird nun weiter angegeben, daß durch Anlegen einer Wechselspan-

nung an die Gitterzuführungsleitungen, das Elektronenbündel abwechselnd auf die verschiedenen Leuchtstreifen auf dem Fangschirm gerichtet werden kann.

Mit der Anordnung gemäß der USA.-Patentschrift sind verschiedene Nachteile verbunden, die zum größten Teil ihre Ursache darin haben, daß alle Gitterdrähte in einer Ebene liegen.

Die Erfindung bezweckt, eine Elektronenstrahlröhre zur Wiedergabe von Fernsehfarbbildern zu schaffen, die diese Nachteile in stark verringertem Maße zeigen.

Eine Elektronenstrahlröhre zur Wiedergabe von Fernsehfarbbildern gemäß der Erfindung enthält eine Elektronenspritze zur Erzeugung eines Elektronenstrahls, einen Fangschirm, der beim Auftreffen von Elektronen aufleuchtet und dazu mit wenigstens zwei in parallelen Streifen nebeneinänderliegenden, in verschiedenen Farben aufleuchao tenden Leuchtstoffen bedeckt ist, zwei zwischen der Elektronenspritze und dem Fangschirm angeordnete Farbwahlgitter mit ausschließlich parallelen Drähten und eine Feldelektrode an der von der Kathode abgewendeten Seite der Gitter und ist dadurch gekennzeichnet, daß, von dem Ablenkpunkt aus gesehen, die Drähte des zweiten Gitters in der Mitte hinter den öffnungen zwischen zwei benachbarten Drähten des ersten Gitters liegen.

Vorzugsweise bildet der Fangschirm mit der Feldelektrode ein Ganzes.

Gegenüber der Anordnung gemäß der USA.-Patentschrift 2 446 791 bietet die Anordnung gemäß der Erfindung eine Reihe von Vorteilen.

Bei der Anordnung zweier Gitter in einer Ebene beeinflussen die Potentialfelder der Drähte einander sehr stark. Bei zwei nicht in einer Ebene liegenden Gittern übt das der Kathode am nächsten angeordnete Gitter praktisch keinen Einfluß aus auf die Form des Potentialfeldes des zweiten Gitters, wenn sich wenigstens die Ebene des zweiten Gitters in einem Abstand von der Fläche des ersten Gitters befindet, der größer als die Steigung der Gitter, d. h. größer als der Abstand zwischen zwei benachbarten Drähten eines Gitters ist. Dasselbe gilt für den Einfluß des zweiten Gitters auf das Potentialfeld des ersten Gitters.

Beim Auftreten von Schwingungen, die praktisch nicht zu vermeiden sind, werden bei zwei in einer Ebene angeordneten Gittern die Drähte der beiden Gitter in der Ebene der Gitter zu schwingen anfangen, während bei einer Anordnung der beiden Gitter in verschiedenen Ebenen die Schwingungen in der Ebene senkrecht zu den Gitterebenen stattfinden. Nun sind aber Schwingungen in der Ebene einer Gitterfläche wesentlich störender als Schwingungen senkrecht dazu;, im ersteren Falle nämlich wird die Abbildung auf der Fangelektrode stärker deformiert als im zweiten Fall. Die Schwingungen werden im allgemeinen auch eine kleinere Amplitude aufweisen. Die elektrischen Kräfte, die zum größten Teil für die Schwingungen verantwortlich sind, nehmen in ihrer Größe quadratisch mit dem Abstand ab.

Weil die Schwingungen bei der Anordnung nach der Erfindung weit weniger stören, können auch bei der Anfertigung der Gitter die mechanischen Spannungen der Gitterdrähte geringer gewählt werden. Daraus ergibt sich eine vereinfachte Fertigung der beiden Gitter und eine leichtere Konstruktion. Außerdem kann man dünnere Drähte verwenden und dadurch das Schattenverhältnis der Gitter verbessern, was bekanntlich eine höhere Lichtausbeute ergibt.

Es soll auch nicht unerwähnt bleiben, daß bei zwei nicht in einer Ebene liegenden Gittern das Problem der Isolierung einfacher zu lösen ist als bei zwei Gittern, die sich in einer Ebene befinden, denn hierbei ist es notwendig, zwei nebeneinanderliegende Drähte eines Gitters gegeneinander zu isolieren.

Schließlich ist noch darauf hinzuweisen, daß die technologischen Schwierigkeiten bei der Anordnung und der Isolation von zwei in einer Ebene liegenden Gittern stark zunehmen mit dem Abstand der Gitterfläche zum Fangschirm oder bei Vergrößerung des Fangschirms. Dann ist es nämlich notwendig, die Gittersteigung viel kleiner zu wählen, und bei gleichbleibendem Schattenverhältnis muß der Drahtdurchmesser kleiner werden. Auch hierbei ist die Konstruktion mit zwei nicht in einer Ebene liegenden Gittern sehr viel gunstiger.

Ist der unter dem Elektronenbombardement aufleuchtende Schirm nicht leitfähig, da er z. B. aus nichtleitenden Luminiszenzstoffen besteht, so treten Schwierigkeiten auf bei der Bildung der konver- S₀ gierenden Bündel mittels der Gitter, da den Gitterelektroden noch eine Elektrode zur Erzeugung eines Feldes folgen muß. Um diesen Nachteil zu beheben, kann man vor oder hinter dem nichtleitenden Fangschirm eine Elektrode anbringen. Diese Elektrode wird die Feldelektrode genannt. Sie kann aus einer dünnen Metallschicht bestehen, die auf der der Kathode zugewendeten Seite der Luminiszenzschicht angebracht ist. Eine solche Maßnahme ist an sich bereits bekannt. Diese Metallschicht muß selbstverständlich für Elektronen durchlässig sein. Die Feldelektrode kann jedoch auch als ein Gitter ausgebildet werden, das vor oder hinter dem Fangschirm angebracht wird. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß eine dünne no Metallschicht auf der von der Kathode abgewendeten Seite des Leuchtschirms angebracht wird. In diesem Fall muß entweder das Bild von der Kathodenseite aus beobachtet werden, oder die Metallschicht muß für Licht durchlässig sein. Sowohl bei der Verwendung eines Gitters als auch bei einer ununterbrochenen Metallschicht kann der Fangschirm mit der Feldelektrode zu einem Ganzen vereint werden. Im allgemeinen wird eine gitterförmige Feldelektrode in einem kurzen Abstand iao von dem Fangschirm und parallel dazu angeordnet werden.

Eine andere Lösung für die Aufgabe zur Beseitigung der ungenügenden Leitfähigkeit eines Leuchtschirms ist die, daß der Luminiszenzstoff las auf bekannte Weise mit einem leitenden Stoff, z. B.

Metall, gemischt wird, das dabei gleichsam die Feldelektrode bildet.

Die Wirkungsweise und der Zusammenbau- einer Vorrichtung nach der Erfindung sowie die dadurch erreichbaren, besonderen Ergebnisse werden nun an Hand einer Zeichnung näher erläutert, in der eine Anzahl Ausführungsformen schematisch dargestellt sind.

In der Zeichnung veranschaulichen die

ίο Fig. i, 2, 3 und 4 den Grundgedanken -der Erfindung;

Fig. 5 stellt eine Kurvenform der einem der beiden Gitter zugeführten Spannung dar;

Fig. 6 und 6 a stellen schematisch eine Vorrichtung nach der Erfindung mit einer Elektronenstrahlröhre zur Wiedergabe von Fernsehfarbbildern dar;

Fig. 7 stellt einen Teil einer Elektronenstrahlröhre dar, bei der ein Farbfilter verwendet wird;

Fig. 8 stellt einen Teil einer Elektronenstrahlröhre dar, deren Bild optisch auf einen Projektionsschirm entworfen wird.

In Fig. ι bezeichnen! und 2 zwei hintereinanderliegende Gitter, die ausschließlich parallele Drähte senkrecht zur Zeichnungsebene enthalten. Mit 3 ist ein Fangschirm bezeichnet, der mit der Feldelektrode zu einem Ganzen vereint ist. Auf das erste Gitter 1 fällt ein Elektronenbündel, das mit Hilfe eines nicht dargestellten Elektrodensystems gebildet ist, das unter anderem eine Sauganode enthält. Der Querschnitt des Elektronenbündels hat hier in der Zeichnungsebene eine Abmessung, die so groß ist, daß mehrere Maschen der Gitter 1 und 2 von Elektronen passiert werden. Zur Vereinfachung der Auseinandersetzung der Wirkungsweise des dargestellten Elektrodensystems wird angenommen, daß die Abmessung des Bündelquerschnitts senkrecht zur Zeichnungsebene sehr gering ist. Tatsächlich wird dies meistens nicht der Fall sein.

Das Elektronenbündel wird von den beiden Gittern ι und 2 in eine Anzahl kleiner Bündel geteilt, die gleich der Anzahl halber Maschen desjenigen Teils des ersten Gitters ist, den das Elektronenbündel passiert; wie aus der Figur ersichtlich ist, bilden die Bündel sich gleichsam zwischen einem Draht des ersten Gitters und einem Draht des zweiten Gitters.

Wie vorstehend bereits bemerkt, müssen die von den Gittern gebildeten Bündel konvergieren. Um diese Konvergenz zu erzielen, müssen die Gitterspannungen auf richtige Weise eingestellt werden. Vorstehend wurde bereits als Anforderung gestellt, daß die Spannung des Gitters mit der niedrigsten Spannung maximal gleich der Spannung der Fangelektrode ist und daß beide Gitter eine Spannung haben, die die Kathodenspannung übersteigt. Die Erfüllung dieser Anforderung verbürgt jedoch nicht, daß konvergente Bündel erhalten werden, da es zu diesem Zweck erforderlich ist, daß in nachfolgender Gleichung / größer als Null wird:

JL = ^

f f1

In dieser Gleichung ist
j? _

2V₁

ffl

- V

gl

(2)

U =

2V₁

<ß

V_s-V,2 Vy-V* (3)

I« I«

d ( I₂ + I₃ I₃ \

4 \ U U)

(4)

In dieser Formel ist V_k die Spannung der Elektrode, die dem ersten Gitter unmittelbar vorangeht; V_gl ist die Spannung des Gitters 1; V_g2 ist die Spannung des Gitters 2; V_s ist die Spannung der Elektrode 3, I₁ ist der Abstand zwischen der dem Gitter 1 vorangehenden Elektrode und dem Gitter 1;

1₂ ist der Abstand zwischen den Gittern 1 und 2;

1₃ ist der Abstand zwischen dem Gitter 2 und der Elektrode 3; f_± ist die Brennweite der Linsen, die vom Gitter 1 und f₂ die Brennweite der Linse, die vom Gitter 2 gebildet werden.

In der Praxis ist es nicht erforderlich, die Abstände und die Spannungen zu messen, um festzustellen, ob / größer als Null wird und somit die Bündel nach dem Gitter 2 konvergent sind, da auf einfache Weise am Fangschirm festgestellt werden kann, daß "nach dem zweiten Gitter Brennpunkte gebildet werden.

Aus den vorerwähnten Gleichungen (1), (2) und (3) ist ersichtlich, daß die Brennweite der Bündel abhängig ist von den Spannungen der Gitter, der Feldelektrode und der dem ersten Gitter unmittelbar vorangehenden Elektrode; die absoluten Spannungen sind dabei jedoch, wie bei jedem elektronenoptischen System, nicht maßgebend, sondern nur die Spannungsverhältnisse. Zur Vereinfachung der Erklärung der Wirkungsweise einer Vorrichtung nach der Erfindung wird somit in nachfolgender Beschreibung angenommen, daß die Spannungen der Feldelektrode und der dem ersten Gitter unmittelbar vorangehenden Elektrode (im allgemeinen der Sauganode) konstant sind und daß nur die Spannungen der Gitter geändert werden. In der Praxis ist dies auch meistens der Fall.

Wenn die Spannungen der Gitter geändert werden (innerhalb der vorerwähnten Anforderungen), tritt im allgemeinen außer einer Änderung der Brennweite auch eine Verschiebung der Brennpunkte derart auf, daß die Aufprallpunkte zweier auf verschiedenen Seiten eines Drahtes des zweiten Gitters liegender Bündel sich in entgegengesetztem Sinne bewegen. Diese Verschiebung?/ kann bei nicht zu großen Änderungen der Spannung V_gl und V_g2 durch nachfolgende Gleichung wiedergegeben werden:

wobei d der Abstand zwischen zwei nebeneinanderliegenden Drähten eines Gitters ist.

Die Brennpunkte können naturgemäß vor, auf oder hinter der Fangelektrode 3 liegen. Zur Ver-

einfachung ist angenommen, daß die Brennpunkte auf dem Fangschirm liegen. Sind die Spannungen der Gitter einmal derart eingestellt worden, so wird naturgemäß eine auf eine oder auf beide Gitterspannungen überlagerte Wechselsteuerspannung Im allgemeinen eine Änderung hervorrufen, sowohl in der !Brennweite als auch in der Stelle des Aufprallpunktes. Aus den vorerwähnten Gleichungen (i), (2), (3) und (4) kann nun abgeleitet weric den, daß durch die Zuführung der Wechselspannung in Gegenphase zu den beiden Gittern große Steuerspannungen zulässig sind und somit große Verschiebungen der Aufprallpunkte erhalten werden können, ohne nennenswerte Änderung der Brennweite.

Die vorerwähnten Formeln, Gleichungen und Resultate sind selbstverständlich nur annähernd gültig. Als Anforderung wird nur gestellt, daß die Gitter konvergente Bündel bilden. Es sei noch bemerkt, daß die Anforderung, daß die Drähte des zweiten Gitters sich in der Mitte hinter den Öffnungen des ersten Gitters befinden müssen, so verstanden werden soll, daß diese Drähte sich in einer Linie befinden müssen, die durch den Drehpunkt des abgelenkten Bündels und die Mitte der Öffnungen des ersten Gitters gezogen werden könnte. Die Richtung der Verschiebung der Brennpunkte, die von der. Gittern hervorgerufen wird, bei einer Vorrichtung nach der Erfindung mit der Ablenkrichtung zusammenfallen oder von dieser abweichen, z. B. senkrecht zu ihr stehen.

Selbstverständlich kann die Intensität des Bündels durch eine Blende oder einen sogenannten Wehnelt-Zylmder geändert werden. Aus der vorstehenden Beschreibung und aus den Gleichungen ist es ersichtlich, daß die Abstände der Gitter voneinander und von der Feldelektrode bzw. der dem ersten Gitter vorangehenden Elektrode sowohl die Brennweite als auch die Verschiebung der Aufprallpunkte beeinflussen. Im allgemeinen wird der Abstand der dem ersten Gitter vorangehenden Elektrode von der Feldelektrode groß sein gegenüber dem Abstand zwischen den Gittern; vorzugsweise wird er größer als das Fünffache dieses Abstands gewählt.

Die in Fig. 1 veranschaulichte Bündelbildung ergibt sich, wenn

Die Verschiebung v, die durch die Gleichung (4) angegeben wird, ist dabei Null. Durch Zuführung einer Steuerwechselspannung an eines oder an beide Gitter ι und 2 können die Aufprallpunkte an der Elektrode 3 verschoben werden. In Fig. 2 ist ein Zustand dargestellt, in dem die Aufprallpunkte verschoben sind, ohne daß die Brennweite praktisch geändert ist. Der dargestellte Zustand ist ein besonderer, da die Verschiebung der Bündel gerade derart ist, daß stets zwei Aufprallpunkte hinter einem Draht des Gitters 1 zusammengefallen sind. Die Stromstärke an der Aufprallstelle der Fangelektrode wird also das Zweifache der an der Aufprallstelle der Elektrode 3 bei der Brennpunktverteilung nach Fig. 1 sein.

Fig. 3 stellt einen anderen, besonderen Zustand dar, in dem auch zwei Bündel in einem Brennpunkt zusammentreffen, der jedoch hinter einem Draht des Gitters 2 liegt.

Die Fig. 1 bis 3 veranschaulichen selbstverständ-Hch eine idealisierte Form der Bündel. In der Praxis werden sie nicht von geraden Linien oder Ebenen begrenzt sein. Es hat sich jedoch ergeben, daß scharfe Brennpunkte erhalten werden können.

Nach den Fig. 1 bis 3 hat das das Gitter 1 passierende Bündel eine solche Abmessung, daß mehrere Gittermaschen umfaßt werden. Grundsätzlich bleibt die Wirkung jedoch vollkommen dieselbe, wenn der Bündelquerschnitt in der Zeichnungsebene kleiner ist als der Abstand zwischen zwei Gitterdrähten.

An der Elektrode 3 entsteht ein Leuchtbild, das ausstrichen zusammengebaut ist, wenn das Bündel, bevor es das Gitter 1 erreicht, in einer Richtung parallel zu den Gitterdrähten abgelenkt wird und wenn die Spannungen der Gitterdrähte konstant gehalten werden. Bei Änderung der Spannung eines oder beider Gitter verschieben sich diese Leuchtstriche parallel zu sich selbst. Ist der Schirm nicht mit einem Leuchtstoff oder einem Gemisch aus Lumineszenzstoffen überdeckt, die in makroskopischer Hinsicht eine einzige Farbe, z. B. weißes Licht aussenden, sondern mit Streifen leuchtenden Materials parallel zu den Gitterdrähten überzogen, welche Streifen unter dem Elektronenbombardement mit verschiedenen Farben aufleuchten, so wird bei Änderung der Gitterspannung Licht in verschiedenen Farben in Abhängigkeit von dieser Spannung beobachtet werden.

Da die Stellen, an denen die Bündel bei ,bestimmten Gitterspannungen den Leuchschirm treffen, festliegen, können an diesen Stellen die Streifen aus Lumineszenzmaterial angebracht werden, die Licht derselben Farbe aussenden. Bei konstanten Spannungen der Gitter werden, bei Ablenkung des L05 Bündels infolge des Gitters r in einer Richtung quer zur Richtung der Gitterdrähte, am Leuchtschirm nur Streifen getroffen werden, die Licht derselben Farbe aussenden. Nur durch Änderung der Gitter spannungen können die anderen Streifen getroffen werden.

Fig. 4 stellt sehr vereinfacht einen Teil einer Elektronenstrahlröhre dar, durch die Fernsehfarbbilder erhalten werden können. Die Zeichnungsebene zeigt einen Durchschnitt senkrecht zur Rieh- tung der Drähte der Gitter 4 und 5. Mit 6 ist ein mit einer Feldelektrode zu einem Ganzen vereinter Fangschirm bezeichnet. Auf diesem Schirm befinden sich parallel zu den Gitterdrähten Streifen aus Lumineszenzmaterial, die mit 7 bis 22 bezeichnet sind. Ist der Zustand wie in Fig. 1 veranschaulicht, so werden die geradzahligen Streifen 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20 und 22 getroffen. Ist der Zustand wie in Fig. 2 dargestellt, so werden die Streifen 7, 11, 15 und 19 getroffen. Ist der Zustand wie in Fig. 3 dargestellt, so werden die Streifen 9, 13, 17 und 21

getroffen. Es ist ersichtlich, daß sich ein Farbbild zusammenbauen läßt, wenn jede Reihe getroffener Streifen eine bestimmte Farbe aussendet. Durch Änderung der Spannung eines oder beider Gitter kann ja bestimmt werden, welche Reihe von Streifen getroffen wird. Bei Fig. 4 ist angenommen, daß drei Röhren zur Verfügung stehen, entsprechend der Praxis, wobei zum Zusammenbau eines Farbbildes drei Grundfarben benutzt werden.

Dies ist jedoch nicht wesentlich. Die Anzahl η von Reihen kann auch gleich 2 oder größer als 3 gewählt werden. Bei der Verteilung, die in Fig. 4 für die Streifeneinheit dargestellt ist, tritt die Besonderheit auf, daß die Streifen der zwei zuletzt genannten Reinen (die mit 7 bzw. 9 anfangen) von einem Elektronenstrom mit einer Intensität getroffen werden, die das Zweifache der Intensität an den Streifen 8, 10, 12 usw. bis 24 ist. Es gibt jedoch, wie ersichtlich ist, das Zweifache der Anzahl Streifen in der geradzahligen Reihe im Vergleich zu jeder der ungeradzahligen Reihen. Infolgedessen wird die gesamte Lichtausbeute für einen großen Teil des Schirmes wieder gleich sein. Senden die Streifen der geradzahligen Reihe grünes Licht aus, die Streifen der ungeradzahligen Reihe, die mit 7 • anfängt, blaues Licht und die Streifen der mit 9 anfangenden Reihe rotes Licht, so findet man am Leuchtschirm in der zur Richtung der Gitterdrähte senkrechten Richtung nacheinander folgende Streifen: Blau, Grün, Rot, Grün, Blau, Grün, Rot, Grün usw. Dies ist im Gegensatz zu gewissen bekannten Schirmen, bei denen auch Streifen mit verschiedenen Farben aufleuchtender Lumineszenzstoffe verwendet werden, da bei diesen Schirmen die drei Farben sich regelmäßig abwechseln.

Die drei Zustände, die in den Fig. 1, 2 und 3 veranschaulicht sind und deren kombinierte Wirkung bei einer Fernsehfarbbildröhre an Hand der Fig. 4 erklärt ist, ergeben sich, wie vorstehend bereits erwähnt wurde, mittels bestimmter Spannungen an den Gittern 4 und 5. Beim Wiedergeben von Fernsehfarbbildern müssen diese Spannungen regelmäßig aufeinanderfolgen. Dies kann z. B. dadurch bewerkstelligt werden, daß einem Gitter eine Spannungsänderung zugeführt wird, die die in Fig. 5 veranschaulichte Form hat. In dieser Figur ist als Abszisse der graphischen Darstellung die Zeit und als Ordinate die Spannung des Gitters aufgetragen. In diesem Falle sinkt die Spannung in bestimmten Augenblicken auf Null. Dies ist jedoch nicht erforderlich, und in den meisten Fällen wird ein konstanter Spannungspegel, der sich von Null unterscheidet, als untere Grenze angenommen werden.

Es wird noch, bemerkt, daß der Abstand zwischen Zeilen gleicher Farbe, die gleichzeitig getroffen werden können, selbstverständlich so klein sein muß, daß sie sich für das Auge des Zuschauers zu decken scheinen. Also auch die Abmessungen des Bündelquerschnitts und die Abstände der zwischen den Gitterdrähten werden demgemäß gewählt.

Die Beziehung der Spannungsänderung der Gitter und der Ablenkung des Bündels für die Zeilen- und Bildabtastung kann sehr verschieden gewählt werden.

Es sind dabei zwei Fälle zu unterscheiden, da die Zeilenablenkrichtung sich mit der Richtung der Gitterdrähte decken oder mit dieser einen Winkel einschließen kann. Vorzugsweise wird die Zeilenablenkrichtung senkrecht zur Richtung der Gitterdrähte gewählt.

An Hand der Fig. 4 wird nun zunächst der Fall beschrieben werden, in dem die Zeilenablenkrichtung parallel zu den Gitterdrähten ist. Die Beziehung zwischen der Spannungänderung der Gitter 4 und 5 und der Ablenkung des Bündels vor dem Gitter kann derart gewählt werden, daß zunächst alle grünen Zeilen abgetastet werden, wodurch also ein grünes Bild entsteht, darauf können alle roten Zeilen und darauf alle blauen Zeilen abgetastet werden. In der englischen und der amerikanischen Literatur wird dieses Abtastverfahren »frame-sequential« genannt. Die Beziehung kann jedoch auch so gewählt werden, daß nacheinander die Zeilen 7, 8, 9 usw. bis 22 abgetastet werden. Dies wird auch »line-sequential« genannt. Bei beiden Abtastverfahren werden also volle Farbzellen erhalten. Es gibt noch eine dritte Möglichkeit, die in der britischen und amerikanischen Literatur »dot-sequential« genannt wird. Dieses Abtastverfahren wird durchgeführt, wenn das Bündel nicht eine einzige Zeile ganz abtastet, sondern von der einen Zeile auf die andere überspringt.

Auch wenn die Zeilenablenkrichtung senkrecht zur Richtung der Gitterdrähte ist, können sich die drei vorerwähnten Verfahren zum Zusammenbau ergeben.

Beim Zusammenbau nach dem »Frame-sequentiat«-System wird dann nacheinander ein Punkt z. B. aller grünen Zeilen getroffen, wenn das Bündel eine einzige Zeile beschreibt. Diese Zeile ist also nicht voll gezogen, sondern besteht aus einer Anzahl Punkten. Am Ende einer Zeile springt das Bündel zurück und fängt wieder an, eine Zeile abzutasten. Die Spannung der Gitter bleibt jedoch gleich, so daß wieder nur grüne Punkte getroffen werden und wieder eine neue grüne gestrichelte Zeile entsteht. Erst nach dem Abtasten des ganzen Bildes ändert sich die Spannung eines oder beider Gitter, und dann werden ausschließlich z. B. rote gestrichelte Zeilen geschrieben. Das Resultat ist also, daß nacheinander drei Bilder in den drei Farben geschrieben werden.

Ein Bildzusammenbau nach dem »Line-sequential«-System ergibt sich, wenn die Spannung eines oder beider Gitter sich am Ende jeder Zeile ändert. In diesem Fall· werden also nacheinander gestrichelte Zeilen verschiedener Farbe geschrieben.

Ein Zusammenbau nach dem »Dot-sequential«- iao System ergibt sich, wenn die Spannung eines oder beider Gitter sich derart ändert, daß ein einziges Bündel aufeinanderfolgend auf die drei Farbzeilen gerichtet wird. Auf diese Weise entsteht also eine Zeile, die aus einer Reihe verschiedener Farbpunkte besteht.

Es ist selbstverständlich auch möglich, verschiedene der vorerwähnten Abtastverfahren zu kombinieren.

Die Fig. 6 und 6 a stellen schematisch eine Elektronenstrahlröhre nach der Erfindung dar. Diese Röhre besteht aus einer Hülle 30, die ein Elektrodensystem zum Erzeugen eines Bündels enthält; dieses Elektrodensystem ist sehr schematisch angegeben und besteht aus einer durch einen Heizfaden 31 geheizten Kathode 32, einer Intensitätssteuerelektrode 33 und einer Sauganode 34. Weiter enthält die Röhre eine Anzahl von Ablenkplatten 35, die es ermöglichen, das Bündel in zwei senkrecht zueinander stehenden Richtungen abzulenken. Mit 36 und 37 sind die Gitter bezeichnet, hinter denen sich der hier mit der Feldelektrode zu einem Ganzen vereinte Fangschirm 38 befindet. Die Gitter 36 und 37 bestehen aus Drähten, die parallel zueinander und zur Zeichnungsebene senkao recht sind. Dies ist ersichtlich aus der in Fig. 6 a gezeigten Ansicht.

Fig. 6 stellt weiter einige wesentliche Teile der zu der Röhre gehörigen Schaltung dar. Bei dieser Schaltung bezeichnet 39 eine Gleichspannungsquelle, an der ein Spannungsteiler 40 liegt. Diesem Spannungsteiler werden die Spannungen für die verschiedenen Elektroden entnommen. Mit 41 ist ein Transformator bezeichnet, durch den veränderliche Spannungen den Gittern zugeführt werden können. Über den Kondensator 42 und den Widerstand 43 können Steuerspannungen der Intensitätssteuerelektrode der Röhre zugeführt werden.

Bei dem bisher beschriebenen Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung und einer Röhre nach der Erfindung ist stets ein Fangschirm benutzt, der mit Streifen aus in η verschiedenen Farben aufleuchtenden Lumineszenzstoffen überzogen war. Wie vorstehend bereits bemerkt wurde, kann auch ein Leuchtschirm verwendet werden, der im makroskopischer Hinsicht eine einzige Farbe des Lichts aussendet. Um in diesem Falle ein Farbbild zu erzeugen, ist es erforderlich, ein Lichtfilter zu verwenden, das aus Streifen mit η verschiedenen Farbabsorptionen zusammengesetzt ist, die parallel zur Richtung der Gitterdrähte sind. Eine solche Ausführungsform ist in Fig. 7 dargestellt. Diese Figur stellt nur das Fangsystem dar, das aus zwei Gittern 59 und 60, einer als Gitter ausgebildeten Feldelektrode 61 und einem Leuchtschirm 62 besteht, der eine einzige Farbe des Lichts aussendet. Am Leuchtschirm 62 werden, ganz wie oben an Hand der anderen Figuren beschrieben ist, Leuchtstreifen angebracht, deren Lage abhängig ist von der Spannung der Elektroden 59 und 60. Dabei ist angenommen, daß der Leuchtschirm 62 nichtleitend ist und daß also eine Sonderfeldelektrode 61 erforderlich ist. Ein etwaiges Aufladen des Schirms 62 kann auf bekannte Weise durch die Sekundäremission dieses Schirms ausgeglichen werden. Auf der Zuschauerseite des Leuchtschirms 62 befindet sich ein Farbfilter 63, das aus Streifen parallel zu \ den Drähten des Gitters 60 mit η verschiedenen Farbabsorptionen besteht. Das Filter, das hier außerhalb der Röhre gezeigt ist, kann selbstverständlich auch innerhalb der Röhre angeordnet sein.

In Fig. 8 ist die Entladungsröhre ähnlich wie die in Fig. 7. Das Zeilenbild jedoch, das auf den Schirm 62 entworfen wird, wird mit Hilfe der Optik 64 auf einem Projektionsschirm 65 abgebildet, der aus Streifen parallel zu den Gitterdrähten mit η verschiedenen Farbstoffen zusammengesetzt ist. Es ist hier also nicht die Rede von einem Filter, das mit Streifen verschiedener Lichtdurchlässigkeit arbeitet, sondern von einem Filter, das mit verschiedenen Farbreflexionen wirkt. Der Zuschauer 66 befindet sich also auf der der Röhre zugewendeten Seite des Schirms 65.

Anstatt des Leuchtschirms der Fig. 7 und 8 kann selbstverständlich auch der an sich bekannte Glühschirm benutzt werden, der durch das Elektronenbombardement so hoch geheizt wird, daß er Licht ausstrahlt.

Eine Möglichkeit, auf die in der vorstehenden Beschreibung noch nicht hingewiesen wurde, ist die, daß eine Vorrichtung nach der Erfindung sich eignet für stereoskopische Bilder. Dabei können Bilder in zwei komplementären Farben benutzt werden, die durch eine Brille mit Gläsern mit denselben zwei Farben beobachtet werden, oder man kann Polarisierungsfilter verwenden, die an die Stelle der in den Fig. 7 und 8 dargestellten Farbfilter treten.

Aus vorstehendem ergibt sich, daß die Erfindung sich gar nicht beschränkt auf die in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   I. Elektronenstrahlröhre zur Wiedergabe von Fernsehfarbbildern mit einer Elektronenspritze zur Erzeugung eines Elektronenstrahls, einem Fangschirm, der beim Auftreffen von Elektronen aufleuchtet und dazu mit wenigstens zwei in parallelen Streifen nebeneinanderliegenden, in verschiedenen Farben aufleuchtenden Leuchtstoffen bedeckt ist, zwei zwischen der Elektronenspritze und dem Fangschirm angeordneten Farbwahlgittern mit ausschließlich parallelen Drähten und einer Feldelektrode an der von der Kathode abgewendeten Seite der Gitter, dadurch gekennzeichnet, daß, von dem Ablenkpunkt aus gesehen, die Drähte des zweiten Gitters in der Mitte hinter den öffnungen zwischen zwei benachbarten Drähten des ersten Gitters liegen.
2. 2. Elektronenstrahlröhre gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fangschirm und die Feldelektrode ein Ganzes bilden.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 736 575; USA.-Patentschrift Nr. 2 446 791.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 609576/1+7 7.56 {609 756 1.57)