DE1212138B - Anordnung zur Wiedergabe von Fernsehbildern - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

int. α.:

H04n

Deutsche Kl.: 21 al - 32/50

Nummer: 1212138

Aktenzeichen: G 39007 VIII a/21 al

Anmeldetag: 23. Oktober 1963

Auslegetag: 10. März 1966

Gegenstand des Hauptpatents ist ein Verfahren zur Wiedergabe von Fernsehbildern, bei welchem die Oberfläche einer Steuerschicht innerhalb eines schlierenoptischen Systems durch einen Kathodenstrahl in Abhängigkeit vom Bildsignal rastermäßig verformt und zur Lichtsteuerung verwendet wird. Gemäß diesem Verfahren wird die Fleckgröße des das Steuermedium in nebeneinanderliegenden Zeilen überstreichenden Kathodenstrahls in Abhängigkeit vom Bildsignal mit abnehmender Bildhelligkeit vergrößert. Vorzugsweise erfolgt die Beeinflussung der Fleckgröße durch Defokussierung des Kathodenstrahls.

Durch das Hauptpatent ist eine Anordnung zur Durchführung des geschilderten Verfahrens unter Schutz gestellt. Diese Anordnung besteht im wesentlichen aus einer zwischen Anode und Fokussierspule liegenden, zur Defokussierung dienenden torischen Elektronenlinse (Quadrupollinse). Vorzugsweise sind die Brechkräfte der torischen Linse in den beiden senkrecht zueinander stehenden Hauptschnitten dieser Linse dem Absolutbetrag nach annähernd gleich, weisen jedoch entgegengesetzte Vorzeichen auf.

Gemäß der durch das Hauptpatent weiters geschützten Erfindung gelangt als Elektronenlinse ein elektrostatisches System zur Anwendung.

Es wurde nun gefunden, daß sich insbesondere die Betriebssicherheit einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Einrichtung bedeutend erhöhen läßt, wenn an Stelle einer elektrostatischen eine magnetische Quadrupollinse verwendet wird. Demgemäß besteht die vorliegende Erfindung darin, daß die Defokussierung des Kathodenstrahls durch eine zwischen Anode und Fokussierspule liegende bildsignalgespeiste magnetische Quadrupollinse erfolgt, wobei die Achsen der parallel und symmetrisch zum Elektronenstrahl angeordneten Magnetspulen zumindest angenähert in einer zum Elektronenstrahl senkrechten Ebene liegen und den Elektronenstrahl im selben Punkt schneiden.

Das erfindungsgemäß magnetische Modulationselement kann im Gegensatz zu elektrostatischen Linsen außerhalb des Vakuums liegen. Dies hat unter anderem den Vorteil, daß beispielsweise mechanische Betätigungsvorrichtungen für die Linse gleichfalls zur Gänze außerhalb des Vakuums angeordnet werden können.

So hat es sich in den meisten Fällen als notwendig erwiesen, derartige Linsen mit einer Zentriervorrichtung zu versehen. Wenn nämlich der Elektronenstrahl nicht genau in der Achse der Modulationslinse verläuft, dann entsteht neben der beabsichtigten Fokus-Anordnung zur Wiedergabe von Fernsehbildern

Zusatz zum Patent: 1097 475

Anmelder:

Gretag Aktiengesellschaft, Regensdorf (Schweiz)
Vertreter:
Dr. M. Eule,

Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. W.-J. Berg
und Dipl.-Ing. O. Stapf, Patentanwälte,
München 2, Hilblestr. 20

Als Erfinder benannt:
Dr. Wilfried Janssen, Zürich (Schweiz)

Beanspruchte Priorität:

Schweiz vom 26. Oktober 1962 (12 613)

modulation eine der angelegten Spannung proportionale unerwünschte seitliche Verschiebung. Diese Verschiebung kann zu Störerscheinungen auf der Steuerschicht und damit im Bild führen. Bei Anwendung ■ des erfindungsgemäßen magnetischen Modulationselementes kann nun die gesamte Zentriervorrichtung außerhalb des Vakuums angeordnet werden, wogegen dies bei Verwendung elektrostatischer Linsen nicht möglich ist.

Weiters hat die Herausnahme des Modulationselementes aus dem Vakuum den Vorteil, daß sich auf den Linsenelementen keine von der Steuerschicht oder den Vakuumpumpen stammenden Verunreinigungen niederschlagen können.

Obwohl diese Niederschläge im allgemeinen nur sehr geringfügig sind, können sie infolge elektrostatischer Aufladung zu unerwünschten Beeinflussungen des Elektronenflecks auf der Steuerschicht führen.

Anderseits weist die magnetische Quadrupollinse die Vorteile der elektrostatischen torischen Linse, insbesondere deren große Empfindlichkeit auf. Diese letztere erklärt sieh daraus, daß, im Gegensatz zur normalen elektrischen und magnetischen Elektronenlinse, die Feldlinien der Quadrupollinse im wesentlichen senkrecht zum Elektronenstrahl verlaufen.

609 537/269

Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt '

F i g. 1 eine grundsätzliche und

F i g. 2 eine praktische Ausführungsform der magnetischen Linse in sehematischen Schrägrißdarstellungen,

■ Fig. 3 das zugehörige Feldlinienbild- in einer Schnittebene senkrecht zur Elektronenstrahlachse und .,..

Fig. 4 die Anordnung der magnetischen Linse an der Kathodenstrahlröhre, wobei für die vorliegende Erfindung unwesentliche Details weggelassen sind.

Die erfindungsgemäße Defokussiereinrichtung besteht prinzipiell aus" vier gleichen, symmetrisch zur Elektronenstrahlachse 75 angeordneten Spulen 100, 10Ϊ, 101 und lÖJ. Hierbei· liegen die durch die Vektoren H angedeuteten magnetischen Achsen in einer zur Strahlachse 75 normalen Ebene und schneiden diese im selben Punkt. Die durch Pfeile /angedeuteten Stromflußrichtungen sind in benachbarten Spulen einander entgegengesetzt. Dies kann durch entsprechende Wahl der Bildsignalspeisung und Zusammenschaltung der einzelnen Spulen immer erreicht werden (nicht dargestellt). Allen vier Spulen wird das Modulationssignal mit gleichen Amperewindungen, jedoch mit alternierendem Richtungssinn zugeführt. Aus Impedanzgründen können die Spulen, je nach Wunsch, in Serien- oder Parallelschaltung gespeist werden. . :

Eine bevorzugte praktische Ausführungsform der Erfindung ist der F i g. 2 zu entnehmen. Demgemäß wird die Linse durch vier parallel und symmetrisch zur Achse 75 des Elektronenstrahls angeordnete Stromleiter 104,105,106 und 107 gebildet. Vorzugsweise sind die Stromleiter 104, 105,. 106 und 107 so miteinander verbunden und vom Bildsignal gespeist, daß die Stromflußrichtungen i in benachbarten Leitern einander entgegengesetzt sind. Die Einspeisung des Bildsignals ^erfolgt an einander gegenüberliegenden Enden der Leiter 104 und 107. Die beiden anderen Enden dieser Leiter 104, 107 sind mit den benachbarten Enden der Leiter 105 und 106 verbunden. Die Leiter 105, 106 sind an den gegenüberliegenden Enden gleichfalls zusammengeschlossen. Darstellungsgemäß, ist die so gebildete Formspule aus einem einzigen Drahtstück od. dgl. gebogen.

Der Quadrupolcharakter des durch die erfindungsgemäße Anordnung erzeugten Magnetfeldes ist in Fig. 3 deutlich erkennbar. Die durch die Spulenpaare 103, 101 und 102, 105 bzw. dprch die Leiter 104 bis 107 gebildete magnetische Elektronenoptik bewirkt einen axialen Astigmatismus des Kathodenstrahls, welcher zwei in einem gewissen Abstand voneinander befindliche und 90° gekreuzte strichförmige Bilder erzeugt. Die durch die Vektoren H symbolisierten Brechkräfte in den beiden senkrecht zueinander liegenden Hauptschnitten dieser Linse sind dem Absolutbetrag nach gleich groß, dem Vorzeichen nach aber entgegengesetzt, so daß die beiden strichförmigen Abbildungen in gleichen Abständen vor und hinter dem fokussierten Fleck des Elektronenstrahls liegen. In der Mitte zwischen diesen beiden Strichbildern, d. h. am Ort des ursprünglich fokussierten Elektronenstrahlfußpunktes, hat dieser einen angenähert kreisförmigen Querschnitt, dessen Durchmesser ungefähr proportional zu Größe des an die Linse angelegten Bildsteuersignals ist. Da sich die Magnetfelder von zwei einander gegenüberliegenden, d. h. koaxialen Spulen gegenseitig weitgehend aufheben, ist die Gesamtimpedanz der Spulenkombination äußerst gering. Ein Vergleich des vorstehenden mif den in der deutschen Patentschrift 1097-475 enthaltenen Ausführungen zeigt, daß die elektrostatische und die magnetische Quadrupollinse in ihrer Wirkungsweise einander gleichwertig sind. Hieraus erklärt sich auch die große Empfindlichkeit der erfindungsgemäßen Spulenanordnung für die Fleckmodulation.

Die Fig. 4 zeigt schematisch das zur Durchführung des Modulationsverfahrens erforderliche Elektrodensystem der Kathodenstrahlröhre. Übereinstimmend mit dem Hauptpatent (F i g. 5) ist wieder der Glühfaden mit 70, der Wehnelt-Zylinder mlr72, die Anode mit 70, der Kathodenstrahl mit 75, die^Foküssierspule mit 76 und die Ablenkspule mit 1& bezeichnet. Die zur Durchführung der Fleckmodulatiori zwischen der Anode 74 und der Fokussierspule angeordnete Elektronenoptik ist darstellungsgemäß eine magnetische Quadrupollinse der in Fig. 2 dargestellten Form und' dementsprechend mit 104 (105), 107 (106) bezeichnet. Wie bereits dargelegt,"'ist die magnetische Quadrupollinse vorzugsweise zur Gänze außerhalb des Glaskolbens der Kathodenstrahlröhre angeordnet.

Claims (6)

Patentansprüche: 30

1. Anordnung zur Wiedergabe von Fernsehbildern, bei der die Oberfläche einer Steuerschicht innerhalb eines schlierenoptischen Systems durch einen Kathodenstrahl in Abhängigkeit vom BiIdsignal rastermäßig verformt und zur Lichtsteuerung verwendet wird, nach Patent 1097 475, dadurch gekennzeichnet, daß die Defokussierung des Kathodenstrahls durch eine zwischen Anode und Fokussierspule liegende bild- ; signalgespeiste magnetische Quadrupollinse erfolgt, wobei die Achsen der parallel und symmetrisch zum Elektronenstrahl angeordneten Magnetspulen zumindest angenähert in einer zum Elektronenstrahl senkrechten Ebene liegen und den Elektronenstrahl im selben Punkt schneiden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromflußrichtungen in benachbarten Magnetspulen zueinander entgegengesetzt sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Quadrupollinse durch vier parallel· und symmetrisch zur Elektronenstrahlachse angeordnete Stromleiter gebildet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromflußrichtungen in benachbarten Leitern einander entgegengesetzt sind.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in bezug auf die Stromflußrichtung das Ende eines Leiters mit dem Anfang eines der benachbarten Leiter verbunden ist, wobei eine dieser Verbindungen zur Einspeisung des Bildsignals offen ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch ge-6g kennzeichnet, daß die magnetische Linse aus einem einzigen Drahtstück od. dgl. geformt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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