DE1274166B - Verfahren und Anordnung zur elektronischen Bildwiedergabe mittels moduliertem und digital gesteuertem Laser-Lichtstrahl - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES WfWW^ PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

HOIj

H04n

Deutsche KL: 21 al-32/50

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

P 12 74 166.1-31 (P 38217)

27. November 1965

1. August 1968

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zur elektronischen Bildwiedergabe mit einem Bildschirm mit einer fotoleitenden und einer elektrolumineszierenden Schicht, die rasterartig von einem elektromagnetischen Strahl abgetastet werden.

Es ist bekannt, mittels eines ablenkbaren Elektronenstrahls mittelbar einen Ultraviolett-Lichtstrahl zu erzeugen, der seinerseits einen Lumineszenzschirm beaufschlagt. Wesentlich ist hier ein ablenkbarer Elektronenstrahl, mit dem erst eine Strahlung nicht optischer Frequenz erzeugt wird, die ihrerseits in Strahlung optischer Frequenz umgewandelt werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, die mit ablenkbaren Elektronenstrahlen arbeitenden Bildwiedergabeverfahren zu verbessern. Insbesondere bei Farbbildwiedergaben erfordert die magnetische Ablenkung einen größeren Aufwand, um die erforderliche Genauigkeit der Elektronenstrahlführung in bezug auf die über den Schirm der Bildröhre verteilten Lumineszenzelemente zu erzielen.

Diesen Schwierigkeiten begegnet das Verfahren gemäß der Erfindung dadurch, daß ein modulierter und digital ablenkbarer Laser-Lichtstrahl verwendet wird, der auf eine örtlich .begrenzte fotoleitende kontinuierliche Schicht trifft, hinter der eine elektro-Iumineszierende Schicht in diskontinuierlicher Verteilung angeordnet ist und beide Schichten an einer Wechselspannungsquelle liegen, die so eingestellt ist, daß eine Anregung der elektrolumineszierenden Schicht erst bei Auftreffen des Laser-Lichts auf die fotoleitende Schicht erfolgt.

Ein Vorteil gegenüber dem Elektronenstrahlverfahren besteht in einem größeren Auflösungsvermögen des Schirmbildes.

Der Laserfleck regt zur gleichen Zeit immer nur ein Leuchtelement an. Wenn man das Farbraster fein genug macht, kann die volle Videobandbreite auf dem Bildschirm aufgelöst werden. Dies ist bei der Elektronenstrahlröhre nicht der Fall. Bei der Schattenmaskenröhre z.B. werden mehrere gleichfarbige Elemente gleichzeitig vom Elektronenstrahl angeregt. Eine bessere Fokussierung läßt sich aus elektronenoptischen Gründen nicht erreichen.

Ferner brauch zwischen dem Ablenkersystem und dem Lichtverstärkerpaneel weder eine Maskenanordnung noch ein Nachbeschleunigungsgitter wie bei der Schattenmaskenröhre bzw. der Lawrence-Röhre zur Ausblendung des Elektronenstrahls bzw. Fokussierung des Elektronenstrahls auf ein bestimmtes Farbelement angebracht zu werden. Dies ist eine der Verfahren und Anordnung zur elektronischen
Bildwiedergabe mittels moduliertem und digital
gesteuertem Laser-Lichtstrahl

Anmelder:

Philips Patentverwaltung G. m. b. H.,

2000 Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Phys. Hildebrand Zimmer, 2000 Hamburg

Hauptschwierigkeiten beim Bau einer Farbfernsehröhre, da die Farbreinheit der Röhre von der zehntelmillimetergenauen Einstellung des Gitters zum Dreifarbenschirm abhängig ist.

Da kein Vakuum benötigt wird, ist es sehr leicht möglich, den Lichtablenker genau auf das Raster des Lichtverstärkerpaneels einzujustieren. Aus diesem Grund ist auch eine Farbfolgesynchronisation unnötig.

Die Farbreinheit wird nicht durch das Erdmagnetfeld beeinflußt. Jeder Elektronenstrahl wird durch das Erdmagnetfeld etwas abgelenkt. Diese Ablenkung beträgt nur einige Millimeter und ist deshalb in gewöhnlichen Fernsehgeräten praktisch unmerkbar. Bei allen Farbfernsehröhren mit Gittern aber wird die Farbe der angeregten Leuchtstoffe durch die Richtung des Elektronenstrahls bestimmt. Hierzu sind in der Schattenmaskenröhre drei Elektronenkanonen angeordnet, deren Elektronenstrahlen unter verschiedenen Winkeln durch die Gitteröffnungen treffen. Kleine Winkelabweichungen von etwa 1° können deshalb schon Farbabweichungen hervorrufen, und solche Winkelabweichungen können bereits durch das Erdmagnetfeld hervorgerufen werden.

An Hand der Zeichnung wird die Erfindung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens,

Fig. 2 einen schematischen Aufbau des Bildschirms für Farbwiedergabe.

Die Anordnung besteht aus einer Laser-Lichtquelle L, einem Intensitätsmodulator/, einem digitalen Laser-Lichtablenker A und einem Lichtverstärker V. Die Arbeitsweise der Anordnung ist folgende:

Die Laser-Lichtquelle L gibt einen periodisch wiederkehrenden Lichtimpuls oder einen kontinuierlichen Lichtstrahl ab. Dieser Lichtstrahl wird z. B.

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mit dem Videosignal eines wiederzugebenden Fernsehbildes moduliert. Dies geschieht in einem elektrooptischen SystemJ, z.B. einem KDP-Kristall oder einer Nitrobenzol-Kerrzelle. Im digitalen zweidemensionalen Lichtablenker A wird der Lichtstrahl in einem Zeilenraster abgelenkt, analog, wie der Elektronenstrahl durch den Ablenkmagneten einer Fernsehröhre. Hierbei wird davon ausgegangen, daß für die Zeilen etwa 500 einandergereihte· Bildpunkte benötigt werden, die z. B. mit einer Ablenkkaskade von neun Ablenkeinheiten hergestellt werden können, indem jeder Lichtstrahl von aus Kerrzelle und doppeltbrechendem Prisma bestehender Ablenkeinheit zu Ablenkeinheit kaskadenartig aufgespalten wird.

Der Lichtverstärker V besteht aus einer fotoleitenden Schicht & in elektrischem Kontakt mit einer elektrolumineszierenden Schicht c und ist auf seinen Außenflächen mit je einer durchsichtigen, leitenden Schicht« und d versehen (s. Fig. 2). Die Schichten α und d sind mit einer Wechselspannungsquelle Ϊ7~ ao verbunden.

Der modulierte und digital abgelenkte Laser-Lichtstrahl L' trifft auf der Rückseite des Lichtverstärkers V auf den fotoleitenden Belag b. Das fotoleitende Material wird unter der Wirkung des Lichtes örtlich begrenzt leitend. Dadurch erhöht sich die Feldstärke über dem elektrolumineszierenden Material c. Die dabei entstehende Elektrolumineszenz ist eine Folge der .erhöhten elektrischen Feldstärke. Die Spektralverteilung hängt , von dem verwendeten elektrolumineszierenden Leuchtstoff ab. Wenn der ., Schichte des elektrolumineszierenden Materials ein derartiger Raster zugeordnet wird, daß je drei Phosphore bl, r, g mit blauer, roter und grüner Lichtemission kleine Elemente von zyklischer Reihenfolge in Form von Tripletts bilden, und gleichzeitig dafür gesorgt wird, daß der Laser-Lichtstrahl zu gleicher Zeit immer nur ein Element zum Leuchten anregen kann, so kann auf diese Weise ein Dreifarbenbild erzeugt werden. Hierbei kann jede beliebige Fernsehnorm angewendet werden. Für die 'Schwarz-Weiß-Wiedergabe werden die drei Elemente eines Tripletts mit der gleichen Lichtintensität angeregt. Die dabei entstehende Farbmischung ergibt je nach der Größe der Lichtintensität einen abgestuften Helligkeitseindruck ohne Farbtönung.

Die Wechselspannung wird an die durchsichtigen leitenden Schichten« und d angelegt und liegt, wie erwähnt, über dem fotoleitenden und dem elektrolumineszierenden Material. Sie ist derart zu wählen, daß der Anteil der Spannung, der über der elektrolumineszierenden Schicht liegt, nicht zur Anregung der Elektrolumineszenz ausreicht, solange der Fotoleiter b ein isolierendes Dielektrikum darstellt. Erst wenn ein Laser-Lichtstrahl durch die leitende Schicht α auf die fotoleitende Schicht b auftrifft, wird der BereichZ leitend, und die Spannung über der elektrolumineszierenden Schichte steigt mit der Zunahme der Leitfähigkeit im Gebiet I an, so daß durch die leitende Schicht d eine entsprechend der Helligkeitsmodulatoren leuchtende Fläche £ sichtbar wird.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur elektronischen Bildwiedergabe mit einem Bildschirm mit einer fotoleitenden und einer elektrolumineszierenden Schicht, die rasterartig von einem elektromagnetischen Strahl abgetastet werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein modulierter und digital ablenkbarer Laser-Lichtstrahl verwendet wird, der auf eine örtlich begrenzt fotoleitende kontinuierliche Schicht (&) trifft, hinter der eine elektrolumineszierende Schicht (c) in diskontinuierlicher Verteilung angeordnet ist und beide Schichten an einer Wechselspannungsquelle liegen, die so eingestellt ist, daß eine Anregung der elektrolumineszierenden Schicht erst bei Auftreffen des Laser-Lichts auf die fotoleitende Schicht erfolgt.

2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Kerrzellen und doppeltbrechende Prismen enthaltenden digitalen Lichtablenker und einem Bildverstärker mit fotoleitender und rasterartig aufgeteilter Lumineszenzschicht besteht.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoleitende Schicht und die die Lumineszenzelemente enthaltende Schicht des Bildverstärkers zwischen zwei durchsichtigen leitenden Schichten angeordnet sind, die an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen sind.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lumineszenzschicht aus Tripletts von Lulineszenzelementen unterschiedlicher Farbemission besteht und die Tripletts rasterartig angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-PatentschriftNr. 2 553 182.

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