DE1015845B

DE1015845B - Vorrichtung zur Wiedergabe von Farbfernsehbildern

Info

Publication number: DE1015845B
Application number: DEN11976A
Authority: DE
Inventors: Johannes De Gier
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1955-03-19
Filing date: 1956-03-16
Publication date: 1957-09-19
Also published as: NL195744A; GB798363A; BE546206A; FR1144801A; US2953635A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Wiedergabe von Farbfernsehbildern mit wenigstens zwei Elektronenstrahlröhren, bei der das wiederzugebende Bild in verschiedenen Farben auf den Bildschirm aufgezeichnet wird und die Bilder optisch zu nur einem Bild vereinigt werden.

Zur Wiedergabe von Farbfernsehbildern wurden viele Systeme vorgeschlagen, von denen einige mit mechanischen Mitteln und andere völlig elektronisch arbeiten. Die Erfindung bezieht sich auf eine völlig elektronische Vorrichtung, bei der zwei oder mehr Elektronenstrahlröhren Anwendung finden, von denen die in je einer einzigen Farbe aufgezeichneten Bilder optisch zu nur einem Bild vereinigt werden, und zwar entweder lediglich mit Hilfe von flachen Spiegeln, oder durch Verwendung von optischen Vergrößerungssystemen. Bei diesen Verfahren entsteht das endgültige Bild ζ. B. auf einer Mattscheibe.

Beim Suchen nach einem Signal für Farbfernsehen, welches zur Überträgung auf drahtlosem Wege mit einer nicht zu großen Gesarnt-Bandbreite, vorzugsweise nicht größer als die eines für Schwarzweißfernsehen verwendeten Signals, geeignet ist, hat man festgestellt, daß es nicht notwendig ist, sämtliche zu übertragenden Grundfarben, aus denen das Farbbild aufgebaut wird, mit gleicher Bandbreite zu übertragen. Es ergab sich, daß es zum Ei zielen eines guten Bildes hinreichend ist, wenn ein Signal nur einer Farbe mit einer größeren Bandbreite übertragen wird, wobei dieses Signal dann die Schärfe des wiedergegebenen Bildes bedingt. Bei vielen heutzutage verwendeten Systemen werden drei Grundfarben übertragen, und zwar meist Rot, Grün und Blau. Für visuelle Beobachtung hat es sich dann am günstigsten erwiesen, die Schärfe durch das grüne Bild bedingen zu lassen. Für besondere Zwecke könnte man die Schärfe aber auch durch eine der anderen Farben bestimmen lassen.

Obwohl nicht bekannt oder beschrieben, ist es einleuchtend, daß das, was oben hinsichtlich der Bandbreiten gesagt wurde, auch bei Verwendung von zwei oder mehr als drei Grundfarben Gültigkeit hat.

Auf die Bauart der Elektronenstrahlröhren für Farbfernsehen für das obenerwähnte System, bei dem Bilder in je einer einzigen Farbe auf verschiedenen Röhren aufgezeichnet werden, die nachher zu nur einem Bild vereint werden, hat die erworbene Erkenntnis hinsichtlich der notwendigen Bandbreiten bisher keinen Einfluß gehabt. Man verwendet ganz ähnliche Röhren, abgesehen natürlich vom Umstand, daß der Bildschirm in jeder Röhre unter Elektronenaufprall eine andere Lichtfaibe aussendet.

Die Erfindung- bezweckt, die Bauart der verschiedenen Röhren in einer solchen Vorrichtung in sinnvoller Vorrichtung zur Wiedergabe
von Farbfernsehbildern

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dipl.-Ing, K. Lengner, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 19. März 1S55

Johannes de Gier, Eindhoven (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden

Weise der erworbenen. Erkenntnis hinsichtlich der erforderlichen Bandbreite anzupassen.

Nach der Erfindung besitzt eine Vorrichtung zur Wiedergabe von Farbfernsehbildern wenigstens zwei Elektronenstrahlröhren, die je einen Bildschirm enthalten, auf dem das wiederzugebende Bild in einer verschiedenen Farbe aufgezeichnet wird, wobei die Bilder optisch zu nur einem Farbbild vereint werden, je mit einer Elektronenstrahlquelle mit wenigstens einer Kathode einer Steuerelektrode und einer Anode, wobei die Elektronenstrahlen in jeder Röhre nach der Anode durch eine Hauptlinse hindurchgehen, die bei sämtlichen Röhren in gleichem Abstand von der Steuerelektrode und bei sämtlichen Röhren in gleichem Abstand vom Bildschirm liegt, und den verschiedenen Steuerelektroden Signale mit verschiedenen Bandbeiten zugeführt werden, und sie weist das Kennzeichen auf, daß in einer Röhre, der ein Signal mit größerer Bandbreite zugeführt wird, die Oberfläche des Bildpunktes bei maximaler Fokussierung des Elektronenstrahls und bei gleicher Stromstärke, kleiner als in einer Röhre ist, in der ein Signal mit kleinerer Bandbreite der Steuerelektrode zugeführt wird.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß jede Elektronenstrahlröhre bei einer Vorrichtung nach der

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Erfindung die spezifische Kathodenbelastung (das ist der Strom je cm² der wirksamen Kathodenfläche; nicht größer als erforderlich ist. Da bekanntlich die spezifische Kathodenbelastung im wesentlichen die Lebensdauer einer -Elektronenstrahlröhre bedingt, wird daher für jede. Elektronenstrahlröhre in einer Vorrichtung nach der Erfindung die maximale Lebensdauer erzielt. Dies kann wie folgt erläutert werden. Ein größerer Bildpunkt auf dem Bildschirm bedeu-

Durchlafiöffnung und einem größeren Abstand zwischen der Kathode und der Steuerelektrode.

Eine größere Durchlaßöffnung der Steuerelektrode hat zur Folge, daß die sogenannte Sperrspannung, das ist die Spannung der Steuerelektrode, bei der der Elektronenstrom völlig unterdrückt wird, negativer wird. Man kann nun durch die Wahl der Vergrößerung des Abstandes zwischen der Kathode und der Steuerelektrode die Sperrspannungen der versehiede-

tet, da die Hauptlinse sich an derselben Stelle befin- io nen Röhren praktisch gleich wählen. Auf diese Weise det und die Fokussierung bei den verglichenen Röhren vermeidet man eine verwickelte Schaltung, welche bei maximal ist, daß der bekanntlich in der Nähe der Verwendung von Röhren mit verschiedenen Sperr-Steuerelektrode auftretende Bündelknoten (crossover) spannungen erforderlich wäre.

größer ist, da der Bündelknoten den Gegenstand dar- Die Erfindung wird an Hand eines praktischen

stellt, von dem die Hauptlinse eine Abbildung erzeugt, 15 Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung für visuelle nämlich den Bildpunkt. Ein größerer Bündelknoten Beobachtung näher erläutert, bei der drei Elektronenstrahlröhren mit Bildschirmen verwendet werden, die grün, rot bzw. blau lumineszieren. Als Leuchtstoffe werden für das grüne Bild Willemit, für das rote

bedeutet aber eine geringe spezifische Kathodenbelastung. Da die Größe des Bündelknotens ferner von der Stromstärke im Elektronenstrahl abhängig

ist, muß man natürlich bei gleicher Stromstärke ver- 20 Bild mit Mangan aktiviertes Zinberylliumsilikat und gleichen. Dies soll aber nicht heißen, daß bei Ver- für das blaue Bild mit Titan aktiviertes Calciumwendung einer Vorrichtung nach der Erfindung samt- Magnesiumsilikat verwendet. Die Umsetzungsleistung liehe Röhren mit gleicher Stiomstärke betrieben werden. Darauf wird im nachfolgenden noch näher zu-

dieser drei Stoffe ist verschieden, und zwar am größten für das Willemit.

Da die Vorrichtung für visuelle Beobachtung bestimmt war, muß die Schärfe durch das grüne Bild bedingt werden. Der Bildpunkt in der Röhre mit dein grünen Leuchtschirm mußte daher am kleinsten sein.

Infolge der hohen Umsetzungsleistung des Wille-

r ückgekom men.

Die Größe des Bündelknotens wird nicht nur durch die Stromstäike im Elektronenstrahl, sondern auch durch die Größe des Loches und die Stärke der Steuerelektrode, den Abstand zwischen der Kathode

und der Steuerelektrode und den Abstand zwischen 30 mits konnte die Stromstärke des Elektronenstrahls in der Steuerelektrode und der Anode bedingt. Ein . der betreffenden Röhre am kleinsten sein. Bei einer größerer Bündelknoten kann bei einer bestimmten Zeilenbreite von 0,033 mm wurde ein gut wahrnehin-Stromstärke z. B. durch ein größeres Loch in der bares Bild bei einer Stromstärke von 90 Mikroampere Steuerelektrode und/oder durch einen größeren Ab- erzielt. Die spezifische Kathodenbelastung in dieser stand zwischen der Kathode und der Steuerelektrode 35 Röhre betrug 0,146 Amp./cm².

erzielt werden. Man kann also durch Änderungen in Bei gleicher Zeilenbreite in der Röhre mit dem

der Geometrie der Elektronenstrahlquelle bei einer -bestimmten Stromstärke eine bestimmte Größe des Bündelknotens und somit des Bildpunktes auf dem Bildschirm erzielen.

Bei einer Vorrichtung nach der Erfindung gehört also, bei Vergleich mit gleicher Stromstärke in den Elektronenstrahlen, ein Signal .mit einer größeren Bandbreite zu einer Röhre mit einem kleineren Bildpunkt und umgekehrt.

Wenn die Umsetzung der Energie der auffallenden Elektronen in Licht für jeden Bildschirm der Röhren in einer Vorrichtung nach der Erfindung die gleiche Nutzwirkung hätte, so könnten die Röhren

roten Leuchtschirm war für ein Bild mit einer beim grünen Bild passenden Helligkeit eine Stromstärke im Elektronenstrahl von 200 Mikroampere erforderlieh, Die spezifische Kathodenbelastung in dieser Röhre betrug dann 0,28 Amp./cm². Es ergab sich, daß die Zeilenbreite in dieser Röhre bis 0,065 mm vergrößert werden konnte, ohne daß das durch die Kombination der Bilder der verschiedenen Röhren entstandene Bild darunter litt. Die Stromstärke mußte dabei aber 200 Mikroampere bleiben. Die spezifische Kathodenbelastung wurde infolge dieses größeren Bildpunktes aber bis 0,19 Amp./cm² herabgesetzt. Bei gleicher Zeilenbreite wie diejenige, welche in

mit gleicher Stromstärke betrieben werden. Diese 50 der Röhre mit dem grünen Leuchtschirm gemessen Bedingung ist nur selten erfüllt, wenn die Bildschirme wurde, wurde in der Röhre mit dem blauen Leuchtmit Leuchtstoffen bedeckt sind. Zur Erzielung eines
gleichmäßig gefärbten Bildes muß die Stromstärke in

einer Röhre mit einem Schirm mit einer niedrigen

schirm für ein Bild mit einer bei dem grünen Bild und dem roten Bild passenden Helligkeit eine Stromstärke im Elektronenstrahl von 120 Mikroampere ge-

Nutzwirkung während des Betriebes höher sein als 55 funden. Die spezifische Kathodenbelastung betrug in einer Röhre mit einem Schirm mit einer höheren dann in der Röhre mit dem bläuen BiIdO, 174 Amp./cm².

Nützwirkung, und umgekehrt. Es ist daher möglich, daß man in einer Röhre, der ein Signal mit kleinerer Bandbreite zugeführt wird, wegen der schlechten

Es ergab sich, daß die Zeilenbreite in dieser Röhre auch bis 0,065 mm vergrößert werden konnte, ohne daß das Kombinationsbild darunter litt. Die Strom-Nutzwirkung des Leuchtmaterials eine höhere Strom- 60 stärke blieb dabei aber 120 Mikroampere. Die spezistärke braucht als in einer Röhre, der ein Signal mit fische Kathodenbelastung wurde infolge derVergrößeeiner größeren Bandbreite zugeführt wird, aber in rung der Zeilenbreite bis auf 0,126 Amp./cm² herabder das Leuchtmaterial eine höhere Umsetzungs- gesetzt.

leistung hat. Bei den notwendigen Stromstärken aber Der Durchmesser der Durchlaßöffnung der Steuerist die spezifische Kathodenbelastung in sämtlichen 65 elektrode in der Röhre mit dem grünen Bild betrug Röhren minimal und daher die Lebensdauer samt- 0,5 mm, in der Röhre mit dem roten Bild 0,6 mm und licher Röhren maximal. in der Röhre mit dem blauen Bild gleichfalls nur

Ein besonderes einfaches Mittel zur Herabsetzung 0,6 mm.

der spezifischen Kathodenbelastung besteht in der Die Sperrspannungen betrugen in dieser Vorrich-

A^erwendung einer Steuerelektrode mit einer größeren 70 tung für sämtliche Röhren 60 Volt. In der Röhre mit

dem grünen Bild betrug der Abstand zwischen der Steuerelektrode und der Kathode 0,2 mm, in den Röhren mit dem roten und blauen Bild 0,25 mm.

Die Stärke der Steuerelektroden und der Abstand zwischen dieser Elektrode und der Anode waren in sämtlichen Röhren gleich.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Wiedergabe von Farbfernsehbildern mit wenigstens zwei Elektronenstrahlröhren, die je einen Bildschirm enthalten, auf dem das wiederzugebende Bild in verschiedenen Farben aufgezeichnet wird, wobei die Bilder optisch zu nur einem Farbbild vereinigt werden und wobei die Elektronenstrahlröhren je eine Elektronenstrahlquelle mit wenigstens einer Kathode, einer Steuerelektrode und einer Anode enthalten und wobei die Elektronenstrahlen in jeder Röhre nach der Anode durch eine Hauptlinse hindurchgehen, die bei sämtlichen Röhren in gleichem Ab- ao stand von der Steuerelektrode und bei sämtlichen Röhren in gleichem Abstand vom Bildschirm liegt, und wobei den verschiedenen Steuerelektroden Steuersignale mit verschiedenen Bandbreiten zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Röhre, der ein Signal mit größerer Bandbreite zugeführt wird, die Oberfläche des Bildpunktes bei einer bestimmten Stromstärke und maximalen Fokussierung kleiner als in einer Röhre ist, der ein Signal mit kleinerer Bandbreite zugeführt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung in der Steuerelektrode in einer Röhre, der ein Signal mit größerer Bandbreite zugeführt wird, kleiner ist als die Öffnung in der Steuerelektrode einer Elektronenstrahlquelle einer Röhre, der ein Signal mit kleinerer Bandbreite zugeführt wird, und der Abstand zwischen der Kathode und der Steuerelektrode in der zuerst genannten Röhre kleiner als in der zuletzt genannten Röhre ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen in den Steuerelektroden und die Abstände zwischen den Kathoden und den Steuerelektroden derart gewählt sind, daß die Sperrspannungen sämtlicher Elektronenstrahlquellen gleich sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 883 924.