DE1699004U - Bildrandbeleuchtung fuer fernsehempfaenger. - Google Patents

Description

Dr, Walter Beil _nonr! nn Q cc *

Reolitsanwalt uad Notar p^ j *j J 3 3 - §*J U. ü. D U i

Frankfurt a, M.~Höciist * " if m.-Höchst, den 5.6 »53

Afltoaiterstr. 36 - TeL 12049

(Meine Hr. 1829)

SXLVANIA ELICTEIC PRODUCTS INC. New York, KoY., V₀St₀A₀

BILDSAEDBELEUCHTUNG Fu E B¹EEIiSEHEMPJ¹INGEE,

Die vorliegende Erfinding bezieht sich auf Bildrandbeleuchtungsvorrichtungen für Fernsehempfänger, insbesondere auf eine solche, die sich als einheitlicher Bauteil zum Einbau in den Empfänger eignet»

In der Praxis wurde gefunden, dass bei längerer Betrachtung der von Fernsehempfängern erzeugten Bilder oft Ermüdung und Überanstrengung der Augen auftreten.. Zur Verminderung dieser Ermüdung und Überanstrengung der Augen wurde der Vorschlag gemacht, die durchschnittliche Intensität des Bildes zu er~ höhen, damit letzteres in einem mäßig beleuchteten Eaum ohne Anstrengung betrachtet werden kann. Aus Gründen, die später noch aufgeführt werden, erwies sich dieser Vorschlag jedoch als nicht völlig zufriedenstellende

Weiterhin wurden Vorschläge gemacht, die Bildfläche eines Fernsehempfängers mit einem Eahmen zu umgeben, der einen konkaven Querschnitt und eine Uchtreflekt ierend e Fläche hat, die das vom Fernsehschirm einfallende Licht aufnimmt und es nach aussen zu dem Betrachter reflektiert« Dies ist eine Form unmittelbarer Bildrandbeleuchtung, bei der sich die Intensität der .':..-andbeleuchtung proportional zur durchschnittlichen Helligkeit des reproduzierten Bildes ändert« Sie hat natürlich den ITachteil, dass sich der Eahmen mit seinen Lichtreflektionsflächen ziemlich weit vor dem Bildschirm befinden muss; infolgedessen wird die Rahmenstruktur gross und unhandlich und verringert .nachteilig den .Zinke 1, innerhalb dessen der

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Betrachter den Perns eh se;· iiirm sehen kann. Bine andere Form der bisher vorgeschlagenen unmittelbaren -.andbelciuehtungsvorrichtunuen beleuchtet die !förderfläche des Fernsengehäuses mit einer, die Bildfläche des Empfängers umgebenden, verteilten lichtquelle oder beleuchtet eine Glasscheibe, die das Gehäuse nach vorne abschliesst und eine lichtzerstreuende mattierte Oberfläche hat, von der Seite« J ie letztgenannte Konstruktion läs^t sich, nur schwierig und wenig zufriedenstellend x:i der Rraxis verwenden, denn sie ist verhältnismässig kostspielig und lässt sich nicht leicht in die Struktur des Bmpfängergehäuses einfügen_o

Sin Z-iel der Erfindung ist eine neuartige Bildrandbeleuchtung, die bessere Betrachtungsbedingungen für Fernsehbilder gewährleistet.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine Bildrandbeleuchtung, in der die Beleuchtung im wesentlichen gleichmäßig ist und den · Farbeigentümlichkeiten des vom Fernsehempfänger erzeugten Bildes α romatisch angepasst werden kam«

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine einheitliehe Bildrandbeleuchtung von einfacher, gedrängter und verhältnismässig billiger Konstruktion, sowie eine solche, die zur äusseren Aufmachung des Impfängergehäuses beiträgt.

Die oben erwähnten Vor- und Nachteile werden an Hand nachstehender ausführlicher Beschreibung und der anliegenden Zeichnung leichter verständlich.

Fig. 1 zeigt die Vorderansicht einer beispiel^eisen Form einer erfindmngsgemässen Fernseh-Bildrandbeleuchtung,

Fig. 2 zeigt einen von der linken Seite der Vorrichtung der Fig. 1 gesehenen Seitenriß,

Fig. 3 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt durch die Ebene 3-3 der Fig ο 1, und

Fig. 4 zeigt eine teilweise, perspektivische Ansicht einer Quelle diffusen Lichtes und den elektrischen Stromkreis für die Erzeugung einer Bildrandbeleuchtung von vorher

fest gelegt er Intensität für die Verwendung in der Kostraktion der Figur« 1»

Die Fowea centralis des menschichen Auges, die das'direkte Sehen" der Eizelheiten zur Aufgabe hat, bedeckt nur einen kleinen mittleren Teil der gesamten Uetzhautflache. Dieses Gebiet wird im allgemeinen als die Stelle des schärfsten Sehens bezeichnet und wird annähernd als ein Winkel von etwa 1° über der Fowea angesehen. Ein Gegenstand, der vollständig innerhalb der Stelle des schäfsten Sehens liegt, wird als "Zdel" (task) bezeichnet und kann deutlich auf einmal gesehen werden. Beim Betrachten eines Gegenstandes mit einem Winkel von über 1 bewegt sich das Auge ohne merkliche Anstrengung schnell von einem Teil des Gegenstandes zum anderen, um nacheinander den gesamten Gegenstand in das EeId des schärfsten Sehens zu bringen. Obwohl sich das direkte Sehen auf die Fowea beschränkt, ist der liest der gesamten !Netzhautfläche, der als Perifowealregion bezeichnet wird, von Bedeutung, wenn man die Leichtigkeit des Sehens in Betracht zieht.

Für die Bestimmung, ob aas menschliche Auge unter optimalen Sehbedingunggn verwendet wird, wie z«B. bei der Betrachtung von Fernsehbildern, ist eine Anzahl von Faktoren maßgebend. Ein bedeutender Faktor ist die Sehschärfe, die :als der reziproke .7ert des in Kreisbogenminuten gemessenen, gerade auflösbaren 'Kinkels bezeichnet werden kann, ,und die Fähigkeit, den I?.aum zwischen zwei ausseist; nahen Gegenständen wahrzunehmen. Dieser Faktor wird sowohl vom Kontrast als aucb von der Intensität des Lichtes oder der Helligkeit beeinflusst« Kontrast ist das Verhältnis der Helligkeit des Cecenstandesjzu seinem Hintergrund. Da beim. Verstärken der Helligkeit bis zu einem gewissen Punkt die Sehschärfe verbessert wird, ist ein hohes Kontrastverhältnis erwünscht, wobei man jedoch zu beachten hat, dass ein zu grosser Kontrast dem Auge mißfällt. Helligkeit ist ein Maß der Helle des Bildes eines Gegenstandes, aas sich auf der Netzhaut des Auges abbildet«, Eine Erhöhung der Helligkeit beeinflusst günstig die Sehschärfe und ist vorteilhaft. Kit der Verstärkung der Helligkeit

steigt ,jedoch auch rar oportional der Heiz auf das Auge und verursacht Ermüdung des Auge S-. Aus s er dein ist das Auge ausserhalb der Fovea des Auges, d.h. in der perifovealen :.egion der rTetzhaut niedrigen Ilelligkeitswerten gegenüber empfindlicher als in der Fovea. 'iat sächlich entstellt eine wesentliche Verminderung der Kontrastempfindlichkeit, wenn die perifoveale Region durch ein zu helles Feld gereizt wird, eine Erscheinung, die gewöhnlich als "Blenden" bezeichnet wird. .Daraus geht hervor, dass der Kontrast innerhalb des "Ziels" eine Sehhilfe ist, während er ausserhalb des "Ziels" ein angenehmes Betrachten hinderte

Aus obigem geht hervor, dass die verwickelte Beschaffenheit und Funktion des menschlichen Auges das Problem erschwert, zu optimalen Werten für die verschiedenen Kontrollfaktoren zu kommen, um die ürmüdung und Anstrengung des Auges bei der Betrachtung der von einem Fernsehempfänger erzeugten Bilder zu verringern. Dieses Problem wird weiterhin durch die iifechselwirkung erschwert, die zwischen der fovealen und perifotrealen Eegion stattfindet. Eurz zusammengefasst, hat die Wechselwirkung der perifovealen iiegion automatisch die Neigung, die Fovea von einer dunklen in eine hellere Zone zu bewegen. Bei der Betrachtung eines Fernsehbildes, z.B. bewegt sich die Fovea normalerweise von einem Gebiet zum anderen, um das gesamte Bild auszuforschenο v/enn sich jedoch die Fovea den Bändern eines verhältnismässig hellen Bildes mit einer dunklen "Umrandung nähert, so setzt sich der Bewegung der Fovea der Wechselwirkungsvorgang entgegen und dadurch wird der Betrachter unbewusst veranlasst, seine Betrachtung mehr auf die angenehmer betracht— bare Eittelfläche des Bildes zurückzulenken« So hat der Betrachter unbewusst die ITeigung zum "Starren", was Unbehagen und Überanstrengung der Augen zur Folge hat.

In Fig. 1 wird ein Teil einer Vorderwand eines i'ernsehempfän— gergehauses 10 gezeigt. Ide ./and hat eine Öffnung, die die erfindungsgemässe einheitliche Bildrandbeleuchtungsvorrichtung aufnimmt und den Bildschirm 11 der innerhalb des Üimpfängergehäuses angebrachten Bildröhre freigibt.

Die Bildrandbeleuchtungsvorrichtung besitzt einen schrägflächigen Gußrahmen aus Zink 13 mit nach innen einspringenden Vorderflächen 14, die, wie die Zeichnung zeigt, auf einer geneigten Planfläche 15 auffliegen. Außerdem ist der Rahmen 13 mit nach aussen abgeschrägten Vorderflächen 16 versehen, die auf einer der Vorderfläche des Gehäuses 10 entsprechenden vertikalen Planfläche aufliegen. Es ist offensichtlich, dass der Rahmen 13 sx> gebaut werden könn, dass er zur äusseren Aufmachung des Empfängergehäuses beiträgt.

Die Bildrandbeleuchtungsvorrichtung besitzt weiterhin:, ein Schifeglasfenster 18, das sich hinter dem Rahmen 13 befindet und eine Lichtzerstreuende, durchsichtige Maske 19 mit einer mittleren Öffnung, die den Bildschirm 11 der Bildröhre freigibt«, Die Vorderfläche der Maske 19 ist vorzugsweise von matter grau-weisser Farbe.

Die oberen und unteren Kanten des Schutzfenstrs 18, das vorzugsweise aus üblichem Sicherheitsglas besteht, und der LichtZerstreuung smaske 19 werden durch längliche metallische Greifer 21 von U-förmigem Profil zusammengehalten. Diese Greifer enthalten St off teile 22, um den .Bruch des Glasfensters während der Montage und des Transportes auf ein Minimum zu beschränken und die Vorrichtung klirrfrei zu machen, An den oberen und unteren Kanten des Rahmens 13 befinden sich eine Anzahl getrennt stehender, nach hinten vorspringender Halter 20. Der aus lenster und Maske bestehende Bauteil wird mittels geeigneter Metallklammern 24- und Schrauben 25 auf den Sitzflächen 23 der Halter 20 befestigt.

An den Greifern 21 befinden sich 4ie> Metallarme 26, die zur Befestigung eines Bauteiles aus einem verhältnismäßig nachgiebigen Lichtgehäuse 27 und der Lichtquelle 28 an dem zuletzt beschriebenen Bauteil dienen« Zu dem Gehäuse 27 gehört die Lichzerstreuungsmaske 19. kas Gehäuse hat eine mittlere Öffnung, die den Bildschirm 11 der Bildröhre freigibt, und seine Vorderkante endet in der Nähe, jedoch in einem solchen Abstand von der hintersten Kante des abgeschrägten Teils 16 des Rahmens 13» dass er etwa der Dicke der Vorderwnd des Empfängergehäuses 10 ent s/rieht»

•Das Gehabe 27 ist aus einem beliebigen geeigneten Material,
z.B. aus gegossenem oder geformtem Kunststoff, hergestellt
und ist auf seinen Aussenflächen mit einem leitenden Überzug aus kolloidalem Graphit in einem geeigneten Träger, wie z.B. dem unter dem Warenzeichen "A.JJAI)AG" bekannten Produkt, versehen. Infolgedessen stellt das Gehäuse 27 einen elektrostatischen Schirm zur Verminderung etwaiger hochfrequenter Störungen dar, die durch die Lichtquelle 28 beim Betrieb des
Fernsehempfängers entstehen können« Der leitende Überzug
des Gehäuses 27 kann mit dem Chassis des Empfängers leitend
verbunden werden, um die abschirmende ,/irkung zu verstärken,, Ausserdem ist der Graphitüberzug undurchsichtig und stellt somit einen Lichtschirm dar, der verhindert, dass'cunerwünschtes Streulicht aus dem Inneren des Fernsehempfängers auf die Lichtzerstreuungsmaske 19 fällt. Die Innenflächen des Gehäuses 27 sind hellfarbig, um auffallendes Licht gegen die Maske 19
zu reflektieren«

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, besitzt der Rahmen 13 Zapfen 30,
in die Schrauben (nicht gezeigt) zur Befestigung von Klemmen (ebenfalls nicht gezeigt) eingedreht sind, die die hintere
"Fläche des Gehäusen 10 und damit die Randbeleuchtung in der
mit einer öffnung versehenen Vorderwand des Gehäuses halten.

Als Lichtquelle 28 wird vorzugsweise eine übliche iTeon- oder Fluoreszenzröhre verwendet, die mit einem oder mehreren inerten Gasen gefüllt ist» Diese Bohre ist innerhalb des Gehäuses 2γ mittels Drähten 32 und Isolierscheiben 33 befestigt. Wie in
Fig. 3 gezeigt ist, befindet sich die Lichtquelle 28 hinter
der Maske 19» deren Öffnungsrand J4- an den Bildschirm 11 der Bildröhre grenzt, die sich innerhalb der entsprechenden Öffnung 35 cLes Gehäuses 27 befindet. Dementsprechend wird bei
Beleuchtung der Maske 19 durch die Lichtquelle 28 eine Bildrandbeleuchtung des Bildschirms erzeugt»

In Fig. 4· ist die Lichtquelle 28 gezeigt, deren Eingangsklemmen 36, 37 mit der Sekundärwicklung eines Hochspannungstrans-

formators 38 verbunden sind, der nur gering regulierbar ist und dessen I-rimärwicklung über einen in Reihe geschalteten variablen Widerstand 39 mit einer Starkstromleitung oder dergleichen verbunden ist. 77ie für den Fachmann verständlich ist, erlauben Änderungen der Impedanz des in Reihe geschalteten Widerstands 39 die Steuerung der Intensität der Beleuchtung der Lichtzerstreuungsmaske 19 durch die Lichtquelle 28„

Es können beliebige Mittel verwendet werden um die Farbe der Eildrandbeleuchtung auf die Farbeigentümlichkeit des Bildschirms 11 der Bildröhre chromatisch abzustimmen. In der Zeichnung ist die äussere Fläche der Lichtquelle 28 mit einem überzug versehen, der ein Lichtfarbfilter-4-0 darstellt«, Dieses Filter ist so gewählt, dass die erzeugte Randbeleuchtung nach Lurch.,ang des Lichtes durch das Filter 40 und die Maske 19 (die ebenfalls eine besondere Farb-ü-^igentümlichkeit äussert), chromatisch zu der Farb*^reigentümlichkeit der Bildröhre passt. Die gewünschte chromatische Anpass«u-ng kann auch auf verschiedene" andere .'eisen erzie>-lt werden, wie z.B. durch Steuerung der Farbe des ursprünglichen Lichtes der Lichtquelle, oder durch Änderung der Farbeigentümlichkeit der Lichtzerstreuungsmaske 19, oder durch beide Kittel.

Beim Betrieb kann die Lichtquelle 28 stets mit Strom gespeist werden,wenn der Fernsehempfänger eingeschaltet ist. Die lichtzerstreuungsffaske 19 wird durch die Lichtquelle 28 beleuchtet und cibt eine itandbeleuchtung, die das durch Schirm 11 erzeugte Bild umrahmt„ Diese Bildrandbeleuchtung hat eine durch die Grosse der Maske 19 bestimmte Breite und erlaubt eine wesentliche Vergrösserung des Gebietes der angenehmen fovealen Bewegung, so dass der Betrachter das Gefühl hat, ein viel grösseres Bild zu sehen und im wesentlichen alle. !Teile des Bildes ohne Anstrengung betrachten kann*

Optimale Beirachtungsbedingungen werden erreicht, wenn man die Helligkeit der Itandbeleuchtung gleich oder etwas geringer als die chromatische Bildhelle hält? Dies kann leicht dadurch

erreicht werden, dass man den Wert des vJiderstandes 39 ändert, der am Schaltbrett des Fernsehempfängers geregelt werden-kann* Infolge der chromatischen Anpassung der Färb© der Bildrandbeleuchtung an die Farbe des durch die Bildröhre erzeugten Bildes, erscheint die Randbeleuchtung als eine wirksame Erweiterung der Bildfläche.

Aus der Beschreibung der Erfindung geht hervor, dass die erfindungsgemässe Randbeleuchtung den von dem Auge für die grösste Empfindlichkeit, Sehschärfe und angenehmes Betrachten geforderten perifovealen Reiz verstärkt, und dass die Flächenausdehnung der Randbeleuchtung auBsergewöhnlich leicht gewählt und nach /unsch planmässig gesteuert werden kann. Gleichzeitig ist die erfindungsgemässe Randbeleuchtung verhältnismässig einfach und billig, von gefälligem lusserem und hoher Wirksamkeit zur Verminderung der Anstrengung der Augen bei längeren Betrachtungszeiten* Ausserdem erleichtert die erfindungsgemässe Randbeleuchtung die Erzielung der gewünschten hohen Intensität d^-es erzeugten Bildes und guten Kontrast innerhalb des "Zieles" zur Erleichterung des Sehens, verringert jedoch den Kontrast ausserhalb des "Zieles", der ein gutes Betrachten erschweren würde. Es werden somit die unangenehmen physiologischen und psychologischen V/irkungen weitgehend verringert, die bisher häufig bei längerer Betrachtung des von einem Fernsehempfänger erzeugten Bildes auftraten.

Claims (4)

1. Dr, V/alter üeu

   Rechtsanwalt und Notar _fM λ q Q q j- ' η η Q Γ Γ

   ^Moaiterstr-³⁶'^Tel(S⁶100 26/21a Gm - Meine Ir· 1829 - )

   Schutzansprüche

   · Bildrandbeleuchtung für den Bildschirm eines Fernsehempfängers, wobei eine verteilte Lichtquelle für die Bildrandbeleuchtung verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Bildschirm (11) umgebender dekorativer Bahmen (14) sich in wesentlichem Abstand von dem Bildfeld befindet, und daß eine lichtzerstreuende, durchscheinende Maske (19) als zusammenhängender Hand um den Bildschirm herum zwischen dem Schirm und dem Eahmen und eine verteilte Lichtquelle (28) hinter der Maske (19) zu deren gleichmäßigen Beleuchtung angeordnet ist»
2. 2. Bildrandbeleuchtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die liaske (19) an dem Eahmen (14) befestigt ist und das Lichtquelle (28) von diesem Eahmen gehalten wird, Y/obei eine durchsichtige Schutswand (1S)₅ die von dem Eahmen getragen wird, das durch diesen gebildete !fenster absehliesst*
3. 3» Bildrandbeleuchtung nach Anspruch 1 oder 2 , gekennzeichnet durch ein Gehäuse (27) für die Lichtquelle (28) mit einer durchsichtigen,elektrisch leitenden Oberfläche, die um die Lichtquelle herum angeordnet ist und die einen elektrischen Störschutz und einen Lichtschirm bildet, der verhütet, daß innerhalb des Fernsehempfängers entstehendes JEfcceulicht auf die Maske fällt.
4. 4. Bildrandbeleuchtung nach einem der Ansprüche 1 -3, gekennzeichnet durch Korrekturmittel (z.B. 40) zur wirksamen chromatischen Abstimmung der Farbe der Eandbeleuchtung auf die Färbeigentümlichkeiten des durch den Bildschirm erzeugten Bildes.

   Bildrandb eleuc htung nach einem der Ansprüche 1—4, gekennzeichnet durch Vorrichtungen (39) zur Steuerung der Intensität und Farbe der Lichtquelle, um das Licht nach seinem Durchgang durch die Maske (19) der durchschnittlichen Leuchtintensität und Farbe des Bildes auf dem Bildschirm (11) etwa anzupassen»

   Bildrandbeleuchtung nach Anspruch 1 für die Bildröhre eines Fernsehempfängers in einem Gehäuse, gekennzeichnet durch einen Rahmen (14·), der in einer Öffnung des Empfangergehäuses (10) -vor dem Bildschirm (11) befestigt ist und diesen in einem gewissen Abstand umgibt, wobei der Rahmen eine Vorderfläche in einer verhältnismässig vertikalen Ebene und eine hintere Fläche in einer nach unten vorwärts geneigten Ebene besitzt; eine Schutzscheibe (18) aus diirohsichtigem Sicherheitsglas, die die Rahmenöffnung vorn ab— schliesst und deren Ränder auf der Rahmenrückfläche aufliegen, eine lichtzerstreuende durchscheinende Maske (19)> die mit ihrem äusseren Rand auf dem Rand des Sicherheitsglases anliegt und mit ihrem inneren Rand an der Röhre liegt und deren Bildfeld einrahmt; und Haltevorrichtungen, die am Rahmen zur Befestigung des Schirmes und der Maske an diesem Rahmen angebraoht sind»

   Pur SIIiVAiTIA ELEOiElIO PRODUCES, Inc.

   Rechtsanwalt.