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Projektions-Farbfernsehempfänger
Die heute in Farbfernsehempfängern verwendeten Dreifarben-Kathodenstrahlröhren zur direkten Betrachtung des auf dem Bildschirm erscheinenden farbigen Bildes. sind sehr teuer und ihre Herstellungskosten nehmen mit zunehmender Bildgrösse unverhältnismässig zu, so dass man aus diesem Grunde einstweilen genötigt ist, sich mit verhältnismässig kleinen Bildgrössen zu begnügen. Überdies haben diese Kathodenstrahlröhren den Nachteil, dass die die verschiedenfarbigen Bildpunkte liefernden, unter der Einwirkung des Kathodenstrahles in verschiedenen Farben aufleuchtenden Phosphorarten, aus denen der Bildschirm zusammengesetzt ist, keine reinen Färben ergeben, so dass die Farbentreue der Bilder zu wünschen übrig lässt.
Beide genannten Nachteile könnten beseitigt werden, wenn man zum Empfang farbiger Bilder Projektionsempfänger benutzen würde, welche eine der Anzahl der übertragenen Grundfarben entsprechende Anzahl von Kathodenstrahlröhren enthalten, von denen jedes ein Teilbild in einer der Grundfarben wiedergibt, wobei dann diese Teilbilder durch optische Mittel zu dem gewünschten mehrfarbigen Bild vereinigt werden.
Mit Empfängern dieser Art, welche vorzugsweise mit einer Schmidt-Projektionsoptik aus- gerüstet sind, kann man auch bei Verwendung sehr kleiner und dementsprechend billiger Kathodenstrahlröhren grosse Bildabmessungen erhalten und man hat es infolge der Tatsache, dass jede Kathodenstrahlröhre ein einfarbiges Teilbild wiedergibt, in der Hand, etwaige Mängel in der Wiedergabe der Grundfarben durch vor den Bildschirm der einzelnen Kathodenstrahlröhren angeordnete Farbfilter auszugleichen. Es wurden auch Versuche in dieser Richtung untcrnommen, sie scheiterten jedoch daran, dass es nicht gelang, die erforderliche genaue Deckung der drei Teilbilder miteinander zu gewährleisten, weil die einmal eingestellte Deckung schon bei geringfügigen Erschütterungen des Empfängers wieder verloren ging.
Abgesehen davon, dass die sich oft wiederholende Notwendigkeit der Nachstellung des Empfängers schon an sich als sehr unangenehm empfunden wird, wurde diese Unannehmlichkeit noch dadurch vergrössert, dass bei der üblichen Anordnung der normalerweise verwendeten drei Kathodenstrahlröhren in der Weise, dass ihre Längsachsen in derselben Ebene sind und die Längsachsen zweier Kathodenstrahlröhren zusammenfallen, während die Längsachse der dritten Röhre mit der gemeinsamen Längsachse der beiden andern einen Winkel von 900 einschliesst, die Einstellvorrichtungen der Kathodenstrahlröhren für den Betrachter des Bildes nicht erreichbar waren, wodurch die erforderlichen Nachstellungen noch mühsamer wurden, als sie es ohnehin schon gewesen wären.
Zur Behebung dieser Nachteile wurde daher schon ein Projektions-Farbfernsehempfänger mit drei Kathodenstrahlröhren und zwei gekreuzten, halbdurchlässigen Spiegeln zur optischen Vereinigung der durch die Kathodenstrahlröhren wiedergegebenen Teilbilder vorgeschlagen, bei dem die Längsachsen der Kathodenstrahlröhren zueinander im wesentlichen parallel und parallel zur Schnittlinie der beiden halbdurchlässigen Spiegel angeordnet und ihre das Elektrodensystem enthaltenden Enden einander benachbart sind.
Diese Art der Anordnung der Kathodenstrahlröhren ermöglicht es, aus ihnen eine feste Einheit zu bilden, welche gegen Erschütterungen fast unempfindlich ist, u. zw. erfindungsgemäss in der Weise, dass die halbdurchlässigen Spiegel in zwei, miteinander einen rechten Winkel einschliessenden Diagonalebenen eines rechteckigen Kastens liegen, an dessen mit den Spiegeln spitze Winkel einschliessenden und mit Lichtdurchlassöffnungen versehenen drei Wänden die Gestelle für die drei Kathodenstrahlröhren befestigt
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sind, während die mit den Spiegeln einen spitzen Winkel einschliessende vierte Wand des Kastens eine Durchlassöffnung für das von den Spiegeln reflektierte, zusammengesetzte Bild aufweist.
Sollte aber trotzdem einmal eine Nachstellung der Kathodenstrahlröhren erforderlich werden, so wird dies dadurch sehr erleichtert, dass bei der erfindungsgemässen Anordnung die Einstellvorrichtungen der Kathodenstrahlröhren sehr nahe zueinander liegen und daher so angeordnet werden können, dass sie für den Betrachter des Bildes zugänglich sind, so dass die Nachstellung unter gleichzeitiger Betrachtung des Bildes vorgenommen werden kann.
Die Erfindung wird an Hand ihrer in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispiele näher erläutert. Fig. 1 ist die perspektivische Ansicht der aus drei Kathodenstrahlröhren in der Anordnung gemäss der Ertindung gebildeten Einheit, die Fig. 2 und 2a zeigen Einzelheiten dieser Einheit, die Fig. 3 zeigt eine der Kathodenstrahlröhren mit ihren Einstellvorrichtungen und die Fig. 4 ist die Ansicht eines erfindungsge- mäss ausgebildeten Projektions-Farbfernsehempfängers.
Die in Fig. 1 dargestellte, aus den drei Kathodenstrahlröhren 31,115 und lise, sowie aus den zugehörigen optischen Mitteln gebildete Einheit 10 besteht aus einem rechteckigen Metallkasten 11, in dessen Seitenwänden 12, 14 und Boden 13 kreisrunde Öffnungen 16, 17 und 13 vorgesehen sind. Nach oben ist der Kasten völlig offen, oder er kann mit einer Glasplatte bedeckt sein, ebenso, wie auch die Öffnungen 16, 17 und 18 als Glasfenster ausgebildet sein können. Im Kasten 11 sind zwei, miteinander einen rechten Winkel einschliessende, in Diagonalebenen des Kastens liegende, halbdurchlassige Spiegel 20 und 21 angeordnet.
Diese Spiegel sitzen, wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, in Muten 2 und S3 der Stirnwände 24 des Kastens 11 und werden, wie die Fig. 2a zeigt, mittels durch Schrauben 26 gehaltener Federn 25 gegen die eine Wand 22a der Nut gepresst. Der aus einem Stück bestehende Spiegel 20 kann beispielsweise so ausgebildet sein, aass er grünes und rotes Licht durchlässt, dagegen blaues Licht reflektiert, während der Spiegel 21, der aus zwei, beiderseits an den Spiegel 20 anstossenden Teilen besteht, so ausgebildet sein kann, dass er blaues und grünes Licht durchlässt, aber rotes Licht reflektiert.
Für jede der drei Kathodenstrahlröhren ist ein Gestell 27, 2. S und 29 vorgesehen, in welchem die Kathodenstrahlröhre mitsamt ihrer Projektionsoptik sitzt. Je eines dieser Gestelle ist zu beiden Seiten des Kastens 11 angeordnet, während das dritte Gestell sich unterhalb des Bodens des Kastens 11 befindet. Die Kathodenstrahlröhren sind in den Gestellen so angeordnet, dass ihre Langsachsen 51, 52 und 53 zueinander und zu der Schnittlinie der beiden halbdurchlässigen Spiegel 20 und 21 parallel sind und ihre Bildschirme in dieselbe Richtung schauen, wobei also ihre das Elektrodensystem enthaltenden Enden einander benachbart sind.
Jedes Gestell enthält einen in der Längsachse der Kathodenstrahlröhre dem Bildschirm gegenüber angeordneten konkaven Spiegel 30, sowie einen mit der Längsachse der Kathodenstrahlröhre einen Winkel von 45 einschliessenden ebenen Spiegel 32, der eine Öffnung 33 aufweist, durch welche die Kathodenstrahlröhre durchtritt. Weiterhin ist in jedem Gestell eine sich mit der zugehörigen kreisrunden Öffnung des Kastens 11 deckende asphärische Korrektionslinse 34 vorgesehen. Oberhalb des Kastens 11 ist ein geneigter, ebener Spiegel 35 angeordnet, vor welchem sich ein im Gehäuse des Empfängers vorgesehenes Bildfenster 36 befindet.
Die auf den Bildschirmen der Kathodenstrahlröhren erscheinenden verschiedenfarbigen, beispielsweise grünen, roten und blauen Teilbilder werden mittels der Spiegel 30 und 32durch die Korrektionslinse 34 in der optischen Achse 90 auf die halbdurchlässigen Spiegel 20 und 21 reflektiert und durch diese miteinander zu einem mehrfarbigen Bild vereinigt, das durch den Spiegel 35 zum Bildfenster 36 reflektiert wird.
Fig. 3 zeigt eines der die Kathodenstrahlröhren enthaltenden Gestelle, beispielsweise das Gestell 29, von oben gesehen. Der Rahmen 37 des Gestelles ist mittels eines Winkelstüches 38 und Schrauben 47 am Kasten 11 befestigt. Die Löcher für die Schrauben sind überdimensioniert, um die Lage des Gestelles 29 im Verhältnis zum Kasten 11 regeln zu können. Der Kasten 11 ist so bemessen, und die Löcher für die Verbindungsschrauben 46 zwischen dem Winkelstück 38 und dem Rahmen 37 des Gestelles 29 sind so angeordnet, dass man genau die gewünschte Entfernung, beispielsweise 4 1/8 Zoll, zwischen der Mittelebene der Korrektionslinse 34 und der Schnittlinie der halbdurchlässigen Spiegel 20 und 21 erhält.
Am Rahmen 37 ist eine einstellbare Stütze 128 für die Kathodenstrahlröhre 31 vorgesehen, mit deren Hilfe die Kathodenstrahlröhre so eingestellt wird, dass der Mittelpunkt der Wölbung ihres Bildschirmes in eine Achse fällt, welche das virtuelle Bild der optischen Achse 90 (Fig. 1) im Spiegel 32 ist, wodurch die genau parallele Lage der Längsachsen aller drei Kathodenstrahlröhren gesichert wird. Die Stütze 128 kann mittels eines Knopfes 70 verstellt werden, der auf einem Schraubenbolzen 71 sitzt, welcher in einer mit Innengewinde versehenen Hülse 72 gelagert ist. Die Spitze 40 des Schraubenbolzens 71 stützt sich auf einen am Rahmen 37 befestigten Sockel 41.
Die auf diese Weise im Verhältnis zum Rahmen 37 beweglich gelagerte Stütze 128 wird durch Spiralfedern 42 und 43, sowie durch eine Kopfschraube 44 in ihrer ge-
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wünschten Lage gehalten. Die Kopfschraube 44 ist durch eine Öffnung 45 in der Stirnwand des Kastens 11 zugänglich und kann durch eine Feststellschraube 51 gesichert werden. Ebensolche Federn 42,43 und eine ebensolche Kopfschraube 44 ist auch auf der nicht sichtbaren andern Seite des Gestelles 29 vorgesehen, so dass die Stütze 128 in jeder Richtung verstellbar ist.
An der Stütze 128 ist der übliche Ablenkspulensatz 39 befestigt, ferner ist mit dar schütze eine Konzentrationsspule 140 einstellbar verbunden. Diese Konzentrationsspule sitzt auf einer Grundplatte 141, die auf Bolzen 142 verschiebbar gelagert ist und mittels auf diese Bolzen aufgeschobener Spiralfedern 143 gehalten wird. Diese Spiralfedern stützen sich einerseits auf die Grundplatte 141 und anderseits auf den ver- dickten Teil 144 des Bolzens 142. Mittels eines Abstandhalters 142a ist die Grundplatte 141 an einem Punkt fest gegen die Stütze 128 abgestützt. Mit Hilfe einer Einstellschraube 145 kann die Lage der Konzentrationsspule im Verhältnis zur Kathodenstrahlröhre eingestellt werden.
Die Kathodenstrahlröhre 31 wird durch an den Bolzen 142 befestigte Arme 146 in ihrer Lage gehalten und ist mit einem innerhalb der Konzentrationsspule 140 angeordneten magnetischen Nebenschluss versehen, der von einem entlang der Kathodenstrahlröhre verschiebbaren und genau in die zentrale Öffnung 190 der Konzentrationsspule passenden Stahlzylinder 147 gebildet wird. Die gewünschte Lage dieses Stahlzylinders kann mittels der Einstellschraube 148 eingestellt werden.
Bei der Einstellung des Empfängers werden zunächst die Stützen 128 der Gestelle 27,28 und 29 mittels der Kopfschrauben 44 in des einen Ebene und mittels der Knöpfe 70 in der dazu normalen Ebene so eingestellt, dass die von den drei Kathodenstrahlröhren gelieferten Bilder annähernd in Deckung miteinander sind. Nachdem das geschehen ist, werden die Feststellschrauben 51 angezogen. Während dieser Einstellung können auch die Haltearme 146 der Kathodenstrahlröhren gelockert und die Kathodenstrahlröhren selbst innerhalb der Konzentrationsspulen 40 etwas bewegt werden.
Sodann wird die genaue Deckung und die erwünschte Bildschärfe durch Regelung der Lage der Konzentrationsspulen in bezug auf die Kathodenstrahlröhren mit Hilfe der Einstellschrauben 145 und durch Regelung der magnetischen Nebenschlüsse
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teilweise eine gegenseitige Abhängigkeit gegeben, so dass es erforderlich sein kann, im Verlaufe der beschriebenen Einstelloperation gewisse Nachregelungen an dei einen oder andern Einstellvorrichtung vorzunehmen.
Fig. 4 zeigt die Art und Weise der Anordnung der aus den drei Kathodenstrahlröhren und den zugehörigen optischen Mitteln gebildeten Einheit in einem Gehäuse 110. Im oberen Teil der Vorderwand des Gehäuses ist das Bildfenster 38 angebracht, während der untere Teil der Vorderwand entfernbar ist. Nach Entfernung dieses unteren Teiles der Vorderwand sind sämtliche obenerwähnten Einstellvorrichtungen der Kathodenstrahlröhren von der Vorderseite des Gehäuses her leicht zugänglich und die erforderlichen Einstellungen können daher bequem vorgenommen werden, während man das Bild durch das Bildfenster betrachtet und so die Wirkung der bewirkten Einstellungen fortlaufend genau kontroilieren kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Projektions-Farb fernsehempfänger mit drei Kathodenstrahlröhren und zwei gekreuzten, halbdurchlässigen Spiegeln zur optischen Vereinigung der durch die Kathodenstrahlröhren wiedergegebeneil Teilbilder, bei dem die Längsachsen der Kathodenstrahlröhren zueinander im wesentlichen parallel und parallel zur Schnittlinie der beiden halbdurchlässigen Spiegel angeordnet und ihre das Elektrodensystem enthaltenden Enden einander benachbart sind, dadurch gekennzeichnet, dass die halbdurchlässigen Spiegel in zwei, miteinander einen rechten Winkel einschliessenden Diagonalebenen eines rechteckigen Kastens liegen, an dessen mit den Spiegeln spitze Winkel einschliessenden und mit Lichtdurchlassöffnungen versehenen drei Wänden die Gestelle für die drei Kathodenstrahlröhren befestigt sind,
während die mit den Spiegeln einen spitzen Winkel einschliessende vierte Wand des Kastens eine Durchlassöffnung für das von den Spiegeln reflektierte, zusammengesetzte Bild aufweist.