DE1208334B - Fernsehbildroehre zur Wiedergabe von Farbfernsehbildern nach dem Landschen Binaerfarbenverfahren - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Int. Cl.:

H04n

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche KL: 21 al-32/54

Nummer: 1208 334

Aktenzeichen: J 22542 VIII a/21 al

Anmeldetag: 24. Oktober 1962

Auslegetag: 5. Januar 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fernsehbildröhre mit zwei Leuchtstoffen unterschiedlicher Farbeniission zur Wiedergabe von Farbfernsehbildem nach dem Landschen Binärfarbenverfahren, bei dem das erste Signal dem einen relativ langwelligen Farbauszug und das zweite Signal dem anderen verhältnismäßig kurzwelligen Farbauszug des ursprünglichen Farbbildes entspricht, wobei das erste Signal als »rot« und das zweite Signal im wesentlichen als »weiß« wiedergegeben wird.

Das Landsche Binärfarbensystem hat gegenüber den herkömmlichen Dreifarbensystemen den Vorteil, daß nur zwei an Steile von drei Farbsignalen übertragen werden müssen. Andererseits zeichnet sich das Landsche ßinärfarbensystem gegenüber den herkömmlichen Zweifarbensystemen, deren Anwendung für Fernsehüberlragungszwecke auch bereits versucht worden ist, durch eine qualitativ wesentlich verbesserte Farbwiedergabe aus.

Die von den verschiedenen Farbsignalen erregten verschiedenes Licht emittierenden Leuchtmassen können entweder in einem vorbestimmten Raster nebeneinander auf dem Bildschirm aufgebracht sein oder aber in mehreren Schichten übereinander, wobei das Problem besteht, die Steuerung so vorzunehmen, daß die dem jeweiligen Farbsignal entsprechenden Elektronen jeweils nur die ihnen bezüglich der Farbmission zugeordneten Leuchtmasseschichten erregen.

Bei eine; bekannten Farbfernsehbildröhre, die nach dem Zweifarbensystem arbeitet und bei v/elcher ein Farbbild durch Emission blaugrünen und orangefarbenen Lichtes erreicht werden soll, ist je eine Schicht auf je einer Seite einer transparenten Scheibe aufgebracht, und die Anregung dieser Schichten durch Eiektronenstrahlen erfolgt von zwei Strahkjiiellen aus, die beide so angeordnet sind, daß die von ihnen ausgesandten Elektronen auf die freie Oberfläche der beiden Schichten auftreffen. Diese Anordnung ist nicht nur sehr aufwendig, sondem setzt auch die Anwendung besonders gestalteter, von den üblichen Bildröhren völlig abweichender Röhren voraus, deren Herstellung schwierig ist und bei denen die Betrachtung infolge des Abstandes der lichtemittierenden Schichten von der umhüllenden Röhre ungünstig ist.

Bei einem anderen bekannten Farbfernsehsystem sind die unterschiedliches Licht emittierenden Schichten übereinanderliegend auf der Innenseite des Bildschirmes aufgebracht und weiden dadurch einzeln erregt, daß das Beschleunigungspotential so gesteuert wird, daß nur die farblich jeweils zugeordnete Fernsehbildröhre zur Wiedergabe von
Farbfernsehbildern nach dem Landschen
Binärfarbenverfahren

Anmelder:

International Polaroid Corporation,

Jersey City, N. J. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. C. Wallach, Patentanwalt,

München 2, Kaufingerstr. 8

Als Erfinder benannt:
Dexter Parshall Cooper jun.;
David Summer Grey, Lexington, Mass.
(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 2. November 1961
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Schicht erregt wird. Durch besondere Vorkehrungen wird hierbei die gleichzeitige Erregung zweier Leuchtstoffe durch die einem Farbsignal entsprechenden Elektronen als unerwünscht verhindert.

Eine derartige Farbfernsehröhre wäre zur Wiedergabe von Farbfernsehbildern nach dem Landschen Binärfarbenverfahren ohne weiteres anwendbar. An Stelle der drei übereinanderliegenden Schichten wären dabei sogar nur zwei Schichten erforderlich. Es könnten dann die dem ersten Signal des relativ langwelligen Faubauszuges entsprechenden Elektronen so gesteuert werden, daß sie auf eine der beiden Schichten auftreffen, die rotes Licht emittiert, während die dem zweiten Signal des verhältnismäßig kurzwelligen Farbauszuges entsprechenden Elektronen so gesteuert werden, daß sie die andere Schicht erregen, die weißes Licht emittiert.

Die individuelle Erregung der Einzelschichten macht es zur Vermeidung gleichzeitiger Erregungen und dadurch bedingter Farbfehler notwendig, die Energie für die einzelnen Erregungszustände mit sehr unterschiedlichen Werten zu wählen, so daß teilweise sehr hohe Beschleunigungspotentiale benutzt werden müssen.

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Gemäß der Erfindung wird die Möglichkeit der gemäß dem ersten Signal und andererseits nur auf

Herabsetzung des Energieunterschiedes zwischen den dem Muster auftrifft bzw. auftreffen, um gleichzeitig

beiden erforderlichen Erregungszuständen dadurch sowohl die erste als auch die zweite Schicht gemäß

erreicht, daß bei einer Fernsehbildröhre der ein- dem zweiten Signal zu erregen,

gangs genannten Bauart das erste Signal die Erre- 5 Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung

gung nur des einen Leuchtstoffes durch Elektronen ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von

mit verhältnismäßig geringer Energie bewirkt, um Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung. In

rotes Licht zu emittieren, und das zweite Signal die der Zeichnung zeigt

Erregung beider Leuchtstoffe durch Elektronen ver- F i g. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgehältnismäßig hoher Energie bewirkt, um im wesent- io mäßen Fernsehempfängeranordnung zur Reprolichen weißes Licht zu emittieren. Der Erfindung duktion von Farbenfernsehbildern nach dem Landliegt demgemäß die Erkenntnis zugrunde, daß die bei sehen Binärfarbensystem,

den bisher bekannten Fernsehsystemen nachteilige F i g. 2 eine schematische Darstellung eines Farbgleichzeitige Erregung zweier Leuchtstoffe vorteil- fernsehempfängers mit in größerem Maßstab darhaft nutzbar gemacht werden kann. 15 gestellten Ausschnitt des Schirmes der Bildröhre,

Gemäß der Erfindung sind dabei die beiden F i g. 3 ein Diagramm, das charakteristische Kur-Leuchtstoffe in an sich bekannter Weise in über- ven des Leuchtmassen-Emissionsvermögens als einanderliegenden Schichten angeordnet, von denen Funktion der Geschwindigkeit der auftreffenden die erste Schicht rotes Licht und die zweite Schicht Elektronen und demgemäß in Abhängigkeit von dem Licht ohne Rotanteil emittiert. Die Kombination des ao Potential der Beschleunigerelektrode in der Bildemittierten roten Lichtes (aus der ersten Schicht) und röhre darstellt,

des Lichtes ohne Rotanteil (aus der zweiten Schicht) F i g. 4 ein schematisches Blockschaltbild einer

ergibt dabei das zur Verwirklichung des Landschen weiteren Ausführungsform eines Fernsehempfängers

Binärfarbensystems erforderliche weiße Licht, das mit einer schematischen Darstellung des Halsteils

in Verbindung mit dem von der ersten Schicht (erregt 25 einer Bildröhre und mit einem vergrößerten Aus-

durch das erste Signal) emittierten roten Licht einen schnitt des Schirmes dieser Bildröhre,

Bildablauf in vollem Farbumfang zu reproduzieren F i g. 5 eine andere Ausführungsform einer Farb-

gestattet. Fernsehbildröhre in abgebrochener Darstellung mit

Bei den genannten Leuchtstoffschichten muß es einem Schirmausschnitt in größerem Maßstab,
sich nicht notwendigerweise um zusammenhängende 30 F i g. 6 ein Blockschaltbild eines Fernsehempf än-Schichten handeln, sondern diese Schichten können gers mit schematisch dargestellter Bildröhre, wobei auch diskontinuierlich sein. Wenn beide Schichten das Elektronenbeschleunigungspotential zwecks Ankontinuierlich über die Ausdehnung des Rasters regung der omissionsabhängigen Farbbilder moduangeordnet sind, dann wird die erste Schicht, d. h. Hert wird.

jene Schicht, die von dem ersten Signal erregt wird, 35 Die in F i g. 1 dargestellte Anordnung weist einen zwischen der Elektronenstrahlquelle und der zweiten Sender 7 und einen Empfänger 8 auf, die über elek-Schicht, die dem Bildschirm zugekehrt ist, angeord- tromagnetische Strahlung innerhalb eines vorgenet sein. Hierbei kann eine Beschleunigeranode schriebenen UKW-Kanals in Verbindung stehen, benutzt werden, die ein konstantes Beschleunigungs- Die Sendeantenne 9 wird über eine Sendestufe 10 potential besitzt, das dem relativ hohen Energiewert 40 üblicher Bauart erregt, die einen modulierten Ausentspricht. In diesem Fall muß eine Elektronen- gang erzeugt, der die üblichen fünf erforderlichen barriere vorgesehen werden, die verhindert, daß auf Bestandteile zur Aussendung eines Farbsignales den ersten Abschnitt des Rasters auftreffende Elek- enthält, nämlich Ton, Bild, Ablenkung, Farbton tronen, die bestimmungsgemäß die erste Schicht und Farbsynchronisation. Die Helligkeits- und zwecks Rotemission erregen müssen, auf die zweite 45 Farbtonsignale der Fernsehszene werden in einer Schicht auftreffen. Kamera 11 erzeugt, die die üblichen drei Aufnah-

An Stelle der Anordnung eines Bremsgitters kann meröhren aufweisen kann, aber wenigstens zwei

auch eine Steuerung in der Weise vorgesehen wer- Aufnahmeröhren 12 und 13 aufweisen muß, z. B.

den, daß das Beschleunigungspotential in der Weise Fernsehabtaströhren der Superorthikon-Bauart. Die

in Abhängigkeit von dem ersten und zweiten Signal 50 von der Kamera 11 erfaßte Szene wird optisch in

eingestellt wird, daß wiederum für die Rotemission wenigstens zwei gleiche Bildstrahlenbündel 14 und

nur das erste Signal wirksam wird. 15 aufgelöst. Dies geschieht mittels einer Linse,

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbei- einer Prismen- und Spiegelanordnung 16. Danach spiele bezogen sich auf Anordnungen mit kontinuier- tritt jedes Bildstrahlenbündel durch ein von zwei liehen lumineszierenden Schichten. Es ist jedoch 55 unterschiedlichen Farbfiltern 17 bzw. 18 hindurch, auch die Anordnung diskontinuierlicher Schichten bevor das Lichtstrahlenbündel auf die empfindlichen denkbar. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Oberflächen der jeweils zugeordneten Aufnahme-Erfindung ist eine Fernsehbildröhre mit diskontinu- röhre auftreffen kann. Eines dieser Filter, nämlich ierlicher lumineszierender Schicht in der Weise aus- das Filter 17, läßt im wesentlichen eine Farbkomgebildet, daß die zweite Schicht der Elektronen- 60 ponente der Szene durch, z. B. den Rotanteil der strahlquelle näher liegt als die erste Schicht und den Szene, der in den rötlichen, verhältnismäßig lang-Raster in einem diskontinuierlichen Muster bedeckt, welligen Bereich des Newtonschen Spektrums fällt, daß der Strahl (bei Anwendung einer Strahlquelle) während das andere Filter 18 eine spezifisch unter- oder die Strahlen (bei Anwendung zweier Strahl- schiedliche Farbkomponente durchläßt, die z. B. quellen) derart gesteuert wird bzw. werden, daß 65 den grünlichen, verhältnismäßig kurzen Wellener (bzw. sie) aufeinanderfolgend einmal auf dem längen entspricht. Die voneinander wesentlich unterÜberzug in den Zwischenräumen zwischen dem schiedenen Aufzeichnungen, die als »langwellige Muster zwecks Erregung nur der ersten Schicht Aufzeichnung« und »kurzwellige Aufzeichnung« be-

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zeichnet werden können, werden auf diese Weise geordneten Helligkeitscharakteristik einer Szene, die auf die Röhren projiziert und von diesen übertragen. über eine herkömmliche Dreifarbenkamera fernüber-Die Ausgangssignale der Aufnahmeröhre, die die tragen wurde, die drei entsprechende Aufnahme-Videosignale des Systems werden, charakterisieren röhren und Filter aufweist. Für Zwecke der Erfindie Helligkeit dieser projizierten Aufzeichnungen in 5 dung sind jedoch nur zwei solche Kameras erforderjeder abgetasteten Stellung. lieh, und die Fernsehempfängerschaltung kann zur In dem Empfänger 8 werden die von der An- Demodulation eines der zwei benötigten Farbsignale tenne 19 aufgenommenen UKW-Signale der Emp- beträchtlich vereinfacht werden,
fängerstufe 20 zugeführt und dann durch die ande- Die so einem Paar modulierter Abtastelektronenren, im Blockschaltbild enthaltenen Stufen in ihre io strahlen aufgeprägte Information wird in besonderer fünf Hauptsignale aufgelöst. Sämtliche der Stufen Weise in eine sichtbare Darstellung der Fernsehszene können den in den herkömmlichen Dreifarben-Fern- in vollen Farben umgewandelt, und zwar mittels des sehempiängern benutzten Stufen entsprechen. Das Schirmes 39, der in der Nähe der transparenten Tonsignal wird der Detektor- und Verstärkerstufe Oberfläche 40 der evakuierten Bildröhre 25 ange-21 zugeführt und erregt den Lautsprecher 22. Das 15 ordnet ist.

durch die Videokomponente übertragene Hellig- Dieser Schirm weist einen relativ dünnen äußeren keitssignal wird über eine Kopplung 26 von einem Überzug aus Leuchtmasse 41 auf, der der Betrachgecigneten Verstärker 27, der jede erforderliche tungsfläche der Röhre innerhalb derselben am Verzögerung aufweist, der Doppelelektronenstrahl- nächsten liegt und entsprechend der Form dieser crzeugungsquelle 23, 24 einer besonderen Ausfüh- 20 Fläche und entsprechend der erforderlichen Rasterrungsform einer Bildröhre 25 zugeführt. Hierdurch ausbildung gestaltet ist. Die Leuchtmasse 41 ist wird der Zweck verfolgt, die Intensitäten beider hinsichtlich ihres Emissionsvermögens derart geemiitierter Elektronenstrahlen gemäß den zusam- wählt, daß im wesentlichen grünliches (z. B. grünmengesetzten Aufnahmen durch die beiden Kamera- blaues) Licht emittiert wird, wenn der auftreffende aufnahmeröhren zu modulieren. In Abwesenheit 25 Elektronenstrahl wenigstens eine gewisse minimale einer weiteren Modulation durch Farbsignale auf kinetische Energie aufweist. Unmittelbar über dem den Elektronenstrahlen erzeugen diese eine Schwarz- ersten Überzug liegt ein innerer zweiter Überzug 42, weißreproduktion der übertragenen Szene, und tat- der eine Leuchtmasse aufweist, die im wesentlichen sächlich kann so auf dem Schirm der Röhre 25 ein rötliches Licht nicht nur dann emittiert, wenn die Schwarzweißbild erzeugt werden. Für Farbwieder- 30 auftreffenden Elektronenstrahlen wenigstens die vorgabe ist jedoch jeder Strahl einzeln durch je ein erwähnte kinetische Energie besitzen, sondern auch unterschiedliches Farbsteuersignal moduliert, das dann, wenn diese eine höhere kinetische Energie dem Gitter zugeführt wird. Diese Farbton-Steuer- aufweisen, die ausreicht, einen wesentlichen sichtsignale, die den langwelligen (roten) und kurz- baren Ausgang von dem äußeren ersten Überzug welligen (grünen) Aufnahmeröhren auf der Sender- 35 zu bewirken, nachdem die Elektronen zuerst durch seite entsprechen, werden den entsprechenden Git- den zweiten Überzug hindurchgetreten sind und tern über Kopplungen 28 und 29 von den Aus- durch diesen verlangsamt wurden. Die erforderliche gangen R bzw. G der Rot- bzw. Grün-Kanäle nur höhere kinetische Energie wird für diese Zwecke einer Matritzendemodulationsstufe 30 zugeführt, wie durch ein geeignetes hohes Beschleunigungspotential diese in Verbindung mit den üblichen Dreifarben- 40 bewirkt, das auf die zweite Anode 38 aufgebracht Fernsehröhren benutzt werden. Jedoch bleibt hier- wird (ein solcher Überzug befindet sich unter der bei der blaue Ausgangskanal B entweder unbenutzt warenzeichenmäßigen Bezeichnung »Aquadag« im (wie in der Zeichnung dargestellt), oder er wird statt Handel). Beide der Elektronenstrahlerzeugungseindessen mit jenem des grünen Kanals für die Zwecke richtungen der Bildröhre werden so gerichtet und der Erfindung kombiniert. Die Dreifarbenempfänger- 45 gesteuert, daß ihre Elektronenstrahlen derart auf den schaltung, die dargestellt wurde, um die vollständige Schirm hin gerichtet sind, daß sie dicht benachbart Anpassungsfähigkeit der Erfindung an herkömm- zueinander wie ein Strahl auf den Schirm auftreffen, liehe Dreifarbenübertragungsverfahren zu veran- wobei diese Strahlen einen geringen Abstand in schaulichen, weist ferner den herkömmlichen Färb- Richtung der (vertikalen) Feldabtastung aufweisen. synchronisations-Separator 31 auf, um das aus acht 50 Einer dieser Strahlen, der von der Elektronenerzeu-Schwingungszügen bestehende Farbsynchronisier- gungseinrichtung 24 herrührt und in Abhängigkeit signal abzusondern, das an der hinteren Schwarz- von der roten oder langwelligen Aufzeichnung beeintreppe des Zeilensynchronisationsimpulses auftritt. flußt wird, wird derart vertikal abgetastet, daß seine Dies geschieht unter der Steuerung des Torimpuls- Horizontallinie direkt längs der horizontalen, dichtgenerators 32, einer Farbsynchronisations-Signal- 55 benachbarten, aber physikalisch getrennten parquelle (Zwischenträger-Oszillator) und einem Pha- allelen metallischen Streifen eines Bremsgitters 43 senschieber 33 und dem Farbsignalfilter und dem zu liegen kommt, daß die gesamte Rasterfiäche überVerstärker 34, durch welchen das Farbsignal dem deckt und über den zweiten, inneren Leuchtmasse-Farbsignaldemodulator 30 zugeführt wird. Die syn- Überzug 42 gefügt ist. Die langen horizontalen Streichronisierte Ablenkung und Hochspannungsschal- 60 fen, die diese Gitter bilden, weisen je eine Breite lung 35 liefert eine Erregung für die Feldwicklungen auf, die mit der Größe des fokussierten Elektronen-36 und die Zeilenablenkwicklungen 37, und aus der Strahles vergleichbar ist, der jede Zeile des Rasters Hochspannungsquelle wird ein hohes Beschleuni- abtastet. Der Abstand zwischen den Streifen ist gungspotential der zweiten Anode 38 der Bildröhre gleich und v/enigstens ebenso groß wie die Breite 25 zugeführt. Wie bekannt, repräsentieren die Aus- 65 der Streifen. Bei einem Ausführungsbeispiel sind ungänge des Demodulators für den roten Kanal/?, gefähr 500 Aluminiumstreifen vorgesehen, die je für den grünen Kanal G bzw. den blauen Kanal B 0,5 mm breit sind. Die Dicke der Gitterstreifen ist die Rot-, Grün- und Blau-Signale minus der zu- ausreichend, um die Elektronen abzubremsen, die

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durch die zweite Anode beschleunigt worden waren, für den mit der Erfindung verfolgten Zweck besteht und ihre kinetische Energie auf einen Pegel zu darin, daß relativ langwellige und relativ kurzwellige reduzieren, bei welchem der Leuchtmassenüberzug Aufzeichnungen der gleichen Szene die erwünschte 42 nichtsdestoweniger so erregt wird, daß er sein Farbe ergeben, wenn sie mit relativ langen und rötliches Licht emittiert. Von diesem Energiepegel 5 relativ kurzen Wellenlängen emittierten Lichtes wird durch den Leuchtmassenüberzug 42 dann die reproduziert werden, wobei jedoch nicht notwenkinetische Energie der Elektronen weiter auf einen digerweise die gleichen Wellenlängen wie bei den Pegel vermindert, bei welchem die Leuchtmasse des Originalaufzeichnungen vorhanden sein müssen. Es äußeren Überzugs 41 nicht so weit erregt werden wurde in Verbindung mit dem in F i g. 1 dargestellkann, daß irgendein wesentlicher Ausgang grün- to ten Gerät z. B. erläutert, daß die roten (langwelligen) blauen Lichtes feststellbar ist. Die Emission von Aufzeichnungen und die grünen (kurzwelligen) Auf-Licht von einem der beiden Leuchtmassenüberzüge zeichnungen, die den Kameraaufnahmeröhren zugein irgendeinem Augenblick sowie die Helligkeits- führt werden, in Anteilen rötlichen (langwelligen) werte sind vorteilhafterweise unabhängig von sol- Lichtes und weißlichen (kurzwelligen) Lichtes reprochen, von der kinetischen Energie der Elektronen 15 duziert werden und hierbei die geforderten Farben abhängigen Wirkungen, und es besteht statt dessen erzeugen. Die Originalfarbaufzeichnungen einer eine Abhängigkeit von den Elektronenstrahlströmen, Szene können unter Bezugnahme auf viele mögliche die getrennt durch die Gitter der Elektronenstrahl- gepaarte Kombinationen von Wellenlängen abgequelle reguliert werden können. Der von der Elek- nommen werden, von denen das vorerwähnte Paar, tronenstrahlquelle 24 herrührende Strahl steht des- so das durch Rot- und Grünfilter erlangt wurde, nur halb nur unter der Steuerung der rötlichen oder ein Beispiel darstellt. In gleicher Weise können die langwelligen Emissionen. Andererseits wird der von Reproduktionen in Anteilen verschieden gepaarter der Elektronenstrahlquelle 23 ausgehende Strahl Kombinationen von Wellenlängen erzeugt werden, derart gesteuert, daß die horizontalen Zeilenspuren z. B. durch eine Kombination von Licht mit der nur in den Räumen zwischen den Gitterstreifen 95 Wellenlänge von 550 bis 590 πΐμ (langwellig) und liegen. Der Elektronenstrahl muß, wenn er unter der Licht mit einer Wellenlänge bis zu 580 πΐμ (kurz-Gittersteuerung steht, immer auf beide Leucht- wellig), das jedoch von dem langwelligen Licht um massenüberzüge auftreffen und beide gleichzeitig 10 bis 25 ΐημ entfernt liegen soll. Es kann auch Licht erregen, ohne daß eine wesentliche Bremsung mit einer Wellenlänge von 550 ηΐμ oder mehr (langeintritt, die eine Lichtemission von beiden Schichten 30 wellig) mit Licht einer Wellenlänge von 400 bis ausschließen würde. Die dünnen Leuchtmassenüber- 450 ΐημ (kurzwellig) gepaart werden. Es sind noch züge, z. B. der äußere Überzug 41, sind genügend weitere Paarungen möglich.

transparent oder durchscheinend, um die sichtbaren Das in F i g. 1 dargestellte Gerät weist eine Emissionen von den inneren Überzügen durchtreten Empfängerstufe 45 auf, die eine andere Ausführungszu lassen und dem Betrachter sichtbar zu machen. 35 form eines Kineskopes oder einer Bildröhre 46 ent-Sämtliche Gitterstreifen können z. B. an ihren Enden sprechend den Lehren der Erfindung beeinflußt, miteinander verbunden sein, um über einen An- Der nur bruchstückweise dargestellte Bildschirm 47 schluß 44 unerwünschte Ladungen abzuführen. entspricht dem Bildschirm der Bildröhre 25 gemäß Der vorstehend beschriebene Apparat erzeugt Fig. 1. Zur Veranschaulichung wurden die gleichen zwei im wesentlichen übereinanderliegende Repro- 40 Bezugszeichen für der F i g. 1 entsprechende Teile duktionen einer Fernsehszene. Die nach dem Zeilen- gewählt, wobei diesen zur Unterscheidung ein »a« sprungverfahren benachbarten Zeilen liegen zweck- hinzugefügt wurde. Die Elektronenstrahlauftreffmäßigerweise so dicht aneinander, daß sie bei nor- spuren auf einem der Bremsgitterstreifen 43 a und malen Betrachtungsentfernungen nicht unterscheid- zwischen diesen Streifen sind durch die Linsen 48 bar sind. Eine dieser Reproduktionen, deren Licht 45 bzw. 49 gekennzeichnet. Wenn auch die Strahlvon dem inneren Leuchtmassenüberzug herrührt, ist spuren von getrennten Elektronenstrahlen in der hauptsächlich rötlich, während die andere weißlich Röhre 25 herrühren, werden sie dennoch von einem ist als Folge der kombinierten, gleichzeitig überein- einzigen Strahl der Elektronenstrahlerzeugungsquelle anderliegenden Emissionen des inneren, rötlich 50 bei Verwendung dieser Bildröhre 46 erzeugt, emittierenden und des äußeren, grünblau emittieren- 50 Demgemäß erfordert die Benutzung nur eines einden Leuchtmassenüberzugs. Dem Betrachter er- zigen Elektronenstrahles eine geeignete Modulation scheinen diese aufeinander ausgerichteten Reproduk- des Strahles in der Ablenkung, damit der Elektrotionen jedoch nicht in den erwarteten Farben, son- nenstrahl nur auf den Streifen oder nur auf den dern es erscheint eine Darstellung der Fernsehszene Zwischenraum zwischen einem Streifen oder sowohl im wesentlichen in natürlichen Farben. Eine Theorie, 55 auf den Streifen als auch auf den benachbarten die dieses Phänomen erklärt, gründet sich auf die Zwischenraum auftrifft. In jeder diskreten Fläche Feststellung, daß das Auge eine Farbe ohne eine des Rasters wird zu jeder Zeit eine Szene voll auf spezifische Bezugnahme auf Wellenlängen von Far- den Schirm der Röhre abgebildet. Der Raster kann ben empfinden kann, die dem Newtonschen Spek- zeilenweise, punktweise oder rahmenweise abgetastet trum zugeordnet sind. Es scheint, daß es nicht nur 60 werden, wie dies an sich bekannt ist. In jenen Fällen, die absolute Wellenlänge ist, sondern die zufällige in denen die Farbmodulation auf einer punktweisen Verteilung von längeren und kürzeren Wellenlängen Basis beruht, sind die Streifen 43 α des Bremsgitters über das Gesamtbild, die zu dem vollen Farbein- zweckmäßigerweise quer zur Zeilenablenkrichtung druck führen, und demgemäß zeigt es sich, daß der Elektronenstrahlabtastung angeordnet. Die für zahlreiche Kombinationen von zwei oder mehreren 65 derartige Reproduktionen benutzte Empfänger-Wellenlängen oder Bändern aus dem sichtbaren schaltung führt die geeigneten Horizontal- (Zeilen-) Spektrum gewählter Wellenlängen zu einem solchen Ablenksignale und die vertikalen (Feld-) Ablenkvoll farbigen Bild führen. Ein wichtiges Phänomen signale den Ablenkwicklungen 51 und die Hellig-

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keitssignale der Elektronenstrahlquelle über die die Elektronen durch die Leuchtstoffschicht für die Kopplung 52 und die Farbsignale dem Gitter der langweilige Aufzeichnung hindurchgelaufen sind. Elektronenstrahlquelle über die Kopplung 53 zu. Die Empfängerbildröhren gemäß F i g. 1 und 2 be-Infolge der Arbeitsweise dieses Gerätes ist es nicht wirken die erforderlichen Änderungen der Elektrowcsentlich zur Erzeugung des vollfarbigen Bildes, 5 nengeschwindigkeiten und die Unterschiede der daß die Paare kurzwelligen und langwelligen Lichtes Emission der Leuchstoffschichten durch die Abgleichzeitig auf jeder Fläche des Rasters auftreten. bremsung mittels der Gitterstreifen. Das Beschieuni-Die üblichen schnellen Abtastgeschwindigkeiten sind gungspotential (d. h. das Potential der zweiten ausreichend zur Lieferung der i-arbinformation, die Anode) bleibt in allen Fällen während des Betriebes das Auge erfordert, um eine volle Farbe gemäß der 10 im wesentlichen konstant auf dem Wert E₀. Wie hierbei angewendeten Theorie zu empfangen. jedoch aus später folgenden Erläuterungen hervor-Die Emissionscharakteristiken der Leuchtmassen, geht, kann die Abbremsung auch durch Modulierung eise typisch für die Anwendung in Verbindung mit des Beschleunigungspotentials bewirkt werden, der Erfindung sind, ergeben sich aus der graphisch::! Die Bildröhre 60, die durch eine Fernsehemp-Darstellung nach F i g. 3. wobei das Emissionsver- i₅ fängerstufe 61 gemäß F i g. 4 erregt wird, besitzt eine mögen (die sichtbare Emission infolge Fluoreszenz) Schirmkonstruktion, die die Anordnung eines längs der Ordinate ansteigt, während die Elektronen- Bremsgitters erübrigt. In diesem Fall weist der erste gesell windigkeit (und demgemäß die kinetische _und äußere durchgehende Leuchstoffüberzug 62, Energie) der Elektronen in einem Strahl, der auf die der die Rasterfläche des transparenten Röhrenübereinandergefügten Leuchtmassen gerichtet wird, 20 schirmes 63 bedeckt, eine Leuchtmasse auf, die nur und das diesbezügliche Beschleunigungspotential eine der beiden erforderlichen Wellenlängen oder einer Kathodenstrahlröhre längs der Abszisse auf- Bänder von Lichtwellenlängen emittiert, z. B. rötgetragen sind. Die Kurve 54 kennzeichnet eine ljches Licht, während die andere Wellenlänge oder Leuchtmasse für eine langwellige Aufzeichnung, z. B. die Bänder von Wellenlängen emittierten Lichtes eine rötliche Leuchtmasse 42 und 42a, die der 25 vorzugsweise blaugrünes Licht von dem in Abstand Elektronenstrahlerzeugungsquelle am nächsten liegt. zueinander in regelmäßiger Anordnung angeordneten Diese Kurve erreicht ein Maximum und eine im Leuchtmasseteilchen 64 austritt. Gemäß einem Auswesentlichen optimale Emissionsfähigkeit bei 55, führungsbeispiel wird die innere Leuchtmasse 64 in wenn die Geschwindigkeit der auftreffenden Elek- horizontalen Streifen aufgebracht, die in Zahl, tronen von einem Beschleunigungspotential E₁ einer 30 Größe und Abstand den oben beschriebenen Streifen gegebenen Röhre erzeugt wird. Unter den gleichen des Bremsgitters entsprechen. Statt dessen könnte Bedingungen kann ein darunterliegender Leucht- diese Leuchtmasse auch punktweise aufgebracht massenüberzug für eine kurzwellige Aufzeichnung, sein. Verfahren, die eine präzise Ablagerung der z. B. die Leuchtmasse 41 und 41 α für die grünblaue Leuchtmasse auf dem darunterliegenden Überzug Aufzeichnung, die durch die andere Leuchtmasse 35 ermöglichen, sind dem Fachmann bekannt. Entblockiert ist, keine wesentliche Lichtemission bewir- sprechend der jeweiligen augenblicklichen Ablenken, wie aus dem Punkt 56 auf der Kurve 57 ersieht- kung richtet die Elektronenquelle 65 ihren Elektrolicht ist. In Verbindung hiermit muß berücksichtigt nenstrahl derart auf die Schirmfläche, daß er entwerden, daß die Leuchtmasse, die durch die Kurve weder auf einem Streifen auftritt oder durch den 54 gekennzeichnet ist. zwischen der Elektronen- 40 Abstand zwischen zwei Streifen in irgendeinem strahlerzeugungsquelle und dem Leuchtmassenüber- Augenblick hindurchtritt. Die Streifen 64 können zug der Kurve 57 liegt. Hierdurch wird die Geschwin- ebenfalls quer zur Zeilenabtastrichtung angeordnet digkeit der Elektronen abgebremst, die den zuletzt werden. Wenn der äußere Überzug 62 so gewählt genannten Leuchtstoftüberzug treffen. Diejenigen wird, daß er eine rötliche Emission erzeugt, wird Elektronen, die auf die übereinandergefügten 45 die Elektronenstrahlquelle in ihrer Abtastung der Leuchtstoffüberzüge mit höherer Geschwindigkeit Zwischenräume der Schirmfläche gemäß der langgerichtet werden, z. B. mit einer Geschwindigkeit, welligen Aufzeichnung oder gemäß den roten Farbdie durch das Beschleunigungspolential E.-, erzeugt Signalen gittergesteuert, die über die Kopplung 67 wird, werden ihre im wesentlichen optimale Emis- zugeführt werden. In jenen Augenblicken, in denen sion von der darunterliegenden Leuchtstoffschicht 50 die Emissionen gemäß den kurzwelligen Aufzeichfür die kurzwellige Aufzeichnung sogar nach Ab- nungen erfolgen, ist der Strahl jedoch so gerichtet, bremsung durch die Leuchtstoffschicht für die lang- daß er die Streifen abtastet, und er wird dann gewellige Aufzeichnung am Punkt 58 der Kurve 57 maß der vorerwähnten kurzwelligen Aufzeichnung haben. Dann bewirkt die Leuchtstoffmasse für die oder gemäß den grünen Farbsignalen gittergesteuert, langwellige Aufzeichnung, wie dies für die Zwecke 55 die über die Kopplung 67 zugeführt werden. Wie der Erfindung vorteilhaft ist, keine wesentliche sieht- bei der Bildröhre 25 gemäß F i g. 1 werden die bare Emission, die aus dem Punkt 59 der Kurve 54 Helligkeitssteuersignale ebenfalls der Elektronenfür die langwellige Aufzeichnung hervorgeht. Der strahlquelle über eine Kopplung 69 zugeführt. Die wichtige Bremseffekt der Bremsgitterstreifen bewirkt üblichen Feld- und Zeilenablenksignale werden der an den Stellen, wo diese dazwischenliegen, daß die 60 Ablenkwicklung 70 aufgeprägt. Die Linien 71 und 72 kinetische Energie der auftreffenden Elektronen- kennzeichnen die Auftreffspuren des Elektronenstrahlen auf einen Pegel reduziert wird, der am Strahles auf dem Schirm auf bzw. zwischen den Punkt 55 auftritt und ausreicht, eine sichtbare Streifen. Der mit 71 bezeichnete Strahl trifft beide Emission von der unmittelbar darunterliegenden Leuchtstoffmassen gleichzeitig, und seine kinetische Leuchtstoffschicht für die langwellige Aufzeichnung 65 Energie reicht aus, um die inneren Phosphorstreifen zu erhalten, während die Energie nicht ausreicht, eine in der Weise zu erregen, daß sie ihre charaktesichtbare Emission von der Leuchtstoffschicht für ristischen Wellenlängen emittieren. Gleichzeitig die kurzwellige Aufzeichnung zu erhalten, nachdem wird eine Emission des darunterliegenden Leucht-

masseüberzugs bewirkt, wodurch eine Reproduktion der kurzwelligen Aufzeichnung einer Szene auf den Schirm der Bildröhre wiedergegeben wird, wie diese über ein kurzwelliges Aufzeichnungsfilter (z. B. grün) erzeugt wird. Der mit 72 bezeichnete Strahl trifft nur auf die Leuchtmasse des äußeren Überzugs 62 und erzeugt hierdurch eine rötliche Reproduktion der langwelligen Aufzeichnung der Szene, wie diese über ein langwelliges Aufzeichnungsfilter (z. B. rot) übertragen wurde. Die sorgfältig ausgerichteten, auf abwechselnden Zeilen liegenden Reproduktionen bewirken so den Empfang der Fernsehszene in vollen Farben.

Nach dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 5 weist das Kineskop einen Bildschirm mit zwei übereinandergefügten kathodolumineszierenden Schichten 75 und 76 auf. Die Schicht 75 emittiert bei Erregung durch Elektronen nur blaugrünes bzw. zyanfarbenes Licht ohne Rotanteil. Die Schicht 76 emittiert bei Erregung durch Elektronen nur rotes Licht, das der Farbe des von der Schicht 75 emittierten Lichtes komplementär ist.

Die erforderlichen Unterschiede in der kinetischen Energie der auftreffenden Elektronen zum Zwecke der Farbsteuerung können im Falle einer Einstrahl-Elektronenstrahlerzeugungseinrichtung dadurch bewirkt werden, daß das Beschleunigungspotential der üblichen zweiten Anode oder einer vergleichbaren Anode in geeigneter Weise moduliert wird. Vorteilhafterweise kann das Beschleunigungspotential für Zwecke des wahlweisen Schwarzweißempfanges und der wahlweisen Schwarweißreproduktion dann einfach wahlweise auf einem höheren Wert gehalten werden, so daß die Helligkeitssignale, die der Strahlquelle zugeführt werden, ausreichen, um das erwünschte Schwarzweißbild zu schaffen. Im Fall der Anwendung einer Bildröhre mit einem Zwillingsstrahlerzeugungssystem können die beiden Strahlerzeugungseinrichtungen dauernd auf unterschiedlichen Potentialen gegenüber der zweiten Anode oder einer äquivalenten Anode eingestellt werden, und in dieser Verbindung können die Stellungen der beiden Eletronenstrahlerzeugungseinrichtungen axial längs des Halsteiles der Bildröhre gestaffelt sein, um die erwünschte gleichmäßige Feldverteilung innerhalb der Bildröhre zu erhalten. Durch Modulation des Beschleunigungspotentials oder durch Einstellung verschiedener Anodenpotentiale gegenüber den Strahlerzeugungseinrichtungen wird es möglich, auch den Schirm der Bildröhre einfach mit zwei übereinandergefügten Leuchtmassen der erforderlichen Art auszubilden, von denen jede eine Emission mit unterschiedlichen langwelligen bzw. kurzwelligen Wellenlängen hat, ohne daß es erforderlich wäre, ein Bremsgitter anzubringen.

Die zuletzt erwähnte Anordnung der Leuchtmas- ?en ist durch die strichlierte Linie 78 gekennzeichnet, die die Schirmausgestaltung der Bildröhre 79 bei einem Fernsehempfänger der in F i g. 6 beschriebenen Bauart zeigt. Das Beschleunigungspotential der zweiten Anode 80 ist hier moduliert und ändert sich zwischen zwei Werten. Die Modulation wird durch einen elektronischen Schalter 81 bewirkt, der entweder ein verhältnismäßig hohes oder ein niedrigeres Potential der Anode 80 aus der Hochspannungsquelle 82 liefert, die die entsprechenden höheren und niedrigeren Potentiale an den mit H bzw. L bezeichneten Klemmen liefert. Die Helligkeitsschaltung 83 führt das Videosignal der Eletronenerzeugungseinrichtung zu, während der Matrix-Demodulator 85 oder eine äquivalente Ersatzschaltung die Farbsignale bei 86 an die Röhre koppelt. Eine Farbsteuerstufe 87 führt das benötigte Triggersignal dem elektronischen Schalter 81 zu. Zweckmäßigerweise kann der Schalter 81 so eingestellt oder vorgespannt sein, daß der Anode 80 die höhere Spannung zugeführt wird, außer wenn durch die Steuerstufe eine Umschaltung in die entgegengesetzte Stellung bewirkt worden ist. Hierdurch wird bewirkt, daß nur weißliches Licht während der Abtastung emittiert wird, außer wenn beim Auftreten eines roten Signalausgangs an der Klemme R der Farbstufe 85 sofort die Steuerstufe 87 erregt wird und den elektronischen Schalter 81 umschaltet, um der Anode 80 das niedrigste Potential zu liefern. Auf dem Schirm der Bildröhre 79 erscheint eine vollfarbige Reproduktion gemäß der Theorie, die weiter oben beschrieben wurde. Eine elektromagnetische Strahlung wird durch die Abschirmung 88 unterdrückt.

Die Leuchtmasse, die in der Praxis für den Schirm benutzt wird, kann von gleicher Art und Zusammensetzung sein wie die Leuchtmasse, die bei den üblichen Dreifarben-Bildröhren od. dgl. benutzt wird. Unter diesen findet sich als rotemittierende Leuchtmasse Zn₃(PO₄)₂:Mn; als blauemittierende Leuchtmasse kann Verwendung finden ZnS:Ag:MgO, als grünemittierende Leuchtmasse Zn₂SiO₄:Mn usw. Ferner kann die Leuchtmasse durch Hinzufügen von Verunreinigungen in bekannter Weise »vergiftet« v/erden, um das Emissionsvermögen nach Art der Kurve 57 in F i g. 3 nach oben zu verschieben.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Fernsehbildröhre mit zwei Leuchtstoffen unterschiedlicher Farbemission zur Wiedergabe von Farbfernsehbildem nach dem Landschen Binärfarbenverfahren, bei dem das erste Signal dem einen relativ langwelligen Farbauszug und das zweite Signal dem anderen verhältnismäßig kurzwelligen Farbauszug des ursprünglichen Farbbildes entspricht, wobei das erste Signal als »rot« und das zweite Signal im wesentlichen als »weiß« wiedergegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Signal die Erregung nur des einen Leuchtstoffes durch Elektronen mit verhältnismäßig geringer Energie bewirkt, um rotes Licht zu emittieren, und das zweite Signal die Erregung beider Leuchtstoffe durch Elektronen verhältnismäßig hoher Energie bewirkt, um im wesentlichen weißes Licht zu emittieren.

2. Fernsehbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Leuchtstoffe in an sich bekannter Weise in übereinanderliegenden Schichten angeordnet sind, von denen die erste Schicht rotes Licht und die zweite Schicht Licht ohne Rotanteil emittiert.

3. Fernsehbildröhre nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, welche bewirkt, daß die auf einen ersten Abschnitt des Rasters auftreffenden Elektronen die verhältnismäßig geringe Energie und die Elektronen, die auf einen zweiten Abschnitt des Rasters auftreffen, die verhältnismäßig hohe Energie erhalten.

4. Fernsehbildröhre nach den Ansprüchen 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht kontinuierlich ausgebildet und weiter von der Elektronenstrahlquelle entfernt ist als die erste Schicht (Fig. 1, 2 und 5).

5. Fernsehbildröhre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Schichten kontinuierlich über die Ausdehnung des Rasters angeordnet sind und daß die erste Schicht (z. B. 42) zwischen d?\- Elekironenstrahlquelle (z. B. 23) und der i\\ oiten Schicht (z. B. 41) angeordnet ist (F i g. 1, 2 und 5).

(S. Fernsehbildröhre nach den Ansprüchen 3 bi? 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine zwischen der Elektronenstrahlquelle und der zweiten Schicht angeordnete Elektronenbarriere aufweist, die verhindert, daß auf den ersten Abschnitt des Rasters auftreffende Elektronen die zweite Schicht erregen (Fig. 1 und 2).

7. Fernsehbildröhre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Beschleunigeranode aufweist, an die ein konstantes Beschleunigungspotential angelegt ist, das dem relativ hohen Energiewert entspricht, und daß die Elektronenbarriere ein Bremsgitter (43) ist. das mehrere Drähte aufweist, die auf dem Raster den ersten Abschnitt definieren und deren Dicke so groß ist, daß die Elektronen hindurchtreten und auf dem ersten Abschnitt des Rasters mit dem niedrigeren Energiewert auftreffen (Fig. 1 und 2).

8. Fernsehbildröhre nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Elektronenstrahlquellen aufweist und daß der Strahl von der einen Quelle gemäß dem ersten Signal moduliert wird und nur auf den Drähten des Gitters auftriilt und daß der Strahl der anderen Strahlquelle gemäß dem zweiten Signal moduliert wird und zwischen den Drähten hindurchtritt (Fig. 1 und 2).

9. Fernsehbildröhre nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie nur eine Elektronenstrahlquelle aufweist und daß der Strahl dieser Quelle nacheinander einmal nur auf die Drähte des Gitters auftrifft, wenn der Strahl gemäß dem ersten Signal moduliert ist, und das andere Mal nur zwischen den Drähten verläuft, wenn der Strahl gemäß dem zweiten Signal moduliert wird (F i g. 1 und 2).

10. Fernsehbildröhre nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie nur eine Elektronenstrahlquelle besitzt und daß die Steuereinrichtung bewirkt, daß der Strahl aufeinanderfolgend jeweils nur durch das erste Signal und nur durch das zweite Signal moduliert wird, und daß die Steuereinrichtung eine Beschleunigeranode aufweist, an die ein Beschleunigungspotential angelegt wird, das aufeinanderfolgend zwischen einem ersten, dem relativ niedrigen Energiewert entsprechenden Wert (wenn der Strahl nur durch das erste Signal moduliert wird) und einem zweiten Wert umschaltet, der dem relativ hohen Energiewert entspricht (wenn der Strahl nur durch das zweite Signal moduliert wird) (F i g. 5).

11. Fernsehbildröhre nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht (64) der Elektronenstrahlquelle näher liegt als die erste Schicht (62) und den Raster in einem diskontinuierlichen Muster bedeckt, daß der Strahl (bei Anwendung einer Strahlquelle) oder die Strahlen (bei Anwendung zweier Strahlquellen) derart gesteuert wird (bzw. werden, daß er (bzw. sie) aufeinanderfolgend einmal auf dem Überzug in den Zwischenräumen zwischen dem Muster zwecks Erregung nur der ersten Schicht gemäß dem ersten Signal und andererseits nur auf dem Muster auftrifft (bzw. auftreffen), um gleichzeitig sowohl die erste als auch die zweite Schicht gemäß dem zweiten Signal zu erregen (Fig. 4).

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 455 710, 2 566 713; »radio und fernsehen«, 4, 1960, S. 103 bis 106.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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