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Heuformulierung Das Patent baut auf dem derzeitigen Stand
der Farbfernsehtechnik auf und betrifft eine Schaltungsanordnung,
die die
Farbbildröhren heutiger Ausführung wesentlich vereinfachen
läßto
Die Schwierigkeiten, die auftreten, den Schirmgrund mit einer
homogenen Farbphosphorschicht auszustatten, deren
Farbanteile
differenziert auf den Strahlstrom ansprechen, kennt man zu Genüge.
Bei Einstellung auf Farbreinheit versagen solche Systeme schon aufgrund der
Tatsache, daß der Strahl stets alle Partikel gleichzeitig trifft. Ist man
nicht in der Lage, die Leuchtstoffe in ihrer Leuchtintensität
wie
Halbleiter zu steuern und zu sperren, so ist eine
Lösung in dieser Richtung noch in weite Ferne gerückt.
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Die hier dargelegte Anordnung umgeht diese Schwierigkeit
und bedient sich wiederum der unentbehrlich gewordenen
Impulse.
Mit ihrer Hilfe will diese Erfindung sowohl die
metallische
Lochschattenmaske als auch die beiden anderen
Strahlsysteme in der
Farbbildröhre jetziger Prägung in
Fortfall bringen.
Ausgehend von der Tatsache, daß im Fern-
sehempfänger die senderseitig
sehr genau gesteuerten
Frequenzen empfangen und verarbeitet werden,
will die hier
beschriebene Ausführung solche vom Sender übermittelten
Frequenzen
als Anreger beziehungsweise Synchronisierer für
eine im Enpfänger
neu zu erstellende DurehlaB- beziehungsweise
Löschfrequenz
bestimmter, genau definierter Höhe und Form
benutzen. Denkbar
wäre auch eine Zwischenfrequenz, die aus der
Bildträgerzwischenfrequenz
abgeleitet würde und mittels
Sperrschwingern auf die hier
noch näher zu erklärende benötigte
genaue Frequenz reduziert würde oder
aus einer nten Harmonischen des Zeilensägezahns. Die Schaltfrequenz
mittels der
Zeilen-Synchronimpulse als Taktgeber und einer geeigneten
Yervielfacherschaltung
zu gewinnen, ist ebenso möglich, so
daB die Synchronimpulse
als Anregungs- und Synchronisierimpuls mit der Schaltfrequenz
verkoppelt sind. Wesentlich ist aber,
daß die Schwingungszahl
einer solchen neu zu gewinnenden Frequenz der festgelegten Farbpunkt-Anzahl
einer Farbe in
einer Zeile entspricht und mit absoluter Exaktheit in
die
Intervalle der Zeilen-Synchronimpulse hineinpassen muß, da
sonst
Farbstiche unvermeidlich wären. Anhand der Schaltung soll die
Wirkungsweise der Eifindung erläutert werden.
In
der Abb. 1 ist diese Stufe mit 1 numeriert. Dieser Stufe
folgt
ein von der Identifikation gesteuerter Schalter, der
bei Halbbildweehsel
die Schaltfrequenz um 180o dreht, s0
daß im Ehdeffekt
der versetzten Farbpunktlage entsprochen
wird. Es werden
nun in drei verschiedenen Leiterzweigen
die Schaltfrequenzen
entnommen und einmal direkt einer Impulsformerstufe Nr. 3 zugeführt,
die beiden anderen Male
mit je 1200 zueinander in
der Phasenlage durch Phasendrehglieder Nr. 2 verschoben, so
daB aus den Impulsformeratufen drei um je 120o versetzte aber
gleichartig geformte Impulse aus dieser Stufe zum Beispiel an 'den
Steuerelektroden der
Farbendveretärker Nr. 4 oder an einer anderen
geeigenten Stelle zur Auslösung einer Dunkele teuerung zur Verfügung
stehen und die Bildinhalte für zwei Zeitintervalle sperren
und
für einen Zeitintervall durchlassen. In der Zeichnung sind
unter Nr. 4 drei Schaltersymbole zur Kennzeichnung der Funktion
eingezeichnet.
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Aus de, bisher dargelegten geht hervor, daß
durchaus
mit einer konstanten Festfrequenz
als Schaltfrequenz
gearbeitet werden
kann,
im Gegensatz
zu einer Indexnachsteuerung. Maßgebend
für die Höhe der
Schaltfrequenz
ist die längs einer
Zeile
beabsichtigte Teilungsgröße
der Farbpunkte untereinander
sowie die Forderung,
daß die Länge
eines
zu einer Farbe
ge-
hörenden Punkte
an den Bildrändern
im gewünschten
Auflösungs-
bereich liegt.
| Die Punkthöhe (Zeilendicke) sowie Punktabstand in der Senk- |
| rechten (Vertikalen) werden ausgehend von den geometrisehen |
| Bedingungen aus Bildseitenverhältnie plus Überstand sowie |
| dem Zeilenaprungverh,ältnis bei der 625 Zeilennorm.
festgelegt. |
| Die Pocusierung des Strahldurehnessere auf Zeilendicke kann |
| beibehalten werden. Die Parbpunktgräße wird so gewählt,
äa,8 |
| bei ausreichendem Strahlatrom der Parbfleekendurohmesser
in |
| Grenzfall ausreicht, volle leuchtstarke Farbwerte zu ergeben. |
| In jedem Fall soll der Farbpunkt aber kleiner als
die Zeilen- |
| höhe sein. Ob man nun die Zwischenräume zur Kontrastverrohäriuag |
| mit einem schwarzen re£Uktionaabsorbierenden Mittel aubtüllt |
| oder mit den gewöhnliohen Luminophor umgibt, wie es für |
| Schwarz-Weiß-Schirde verwendet wird, jedoch
mit geriageren |
| Auf7.euohtschwellwert. Dies ist sehr wesentlich. |
| Kin Ablenksystem zu entwickeln, da aberrationsfrei arbeitet, |
| ist bei den kurzen hangen eines 110o Systems durchaus reali- |
| sierbar, zumal der Röhrenhals wesentlich dünner und die
Ablenk- |
| leistung geringer als bei Dreistrahlgystemen ist. Außerdem |
| ist der Strahl zentrisch angeordnet. Die Ablenkeinheit für |
| eine solche Röhre muß srgfältig aufgebaut und Linearitäts- |
| sehwaakuagen besser als bei gewöhnlichen Schwarz-Weiß-Geräten |
| kompensieren und irgendwelche Drifterscheinungen
auch nach |
| mehrstündigem Gebrauch kompensieren. Dies ist die einzige |
| HiFi-Forderung, denen eine ganze Menge wesentlicher Vorteile |
| gegenüberstehen. |
Die Impulsformerstufen ftr. 3 können zum Beispiel auch Multivibratoren
sein mit untereinander
genau gleichen Zeitkon-
stanten, die von. Stufe
Nr. 1 angeregt sind, ähnlich,
wie dies
bei Oszillografen
geschieht zum
Zwecke der Hellsteuerung, wo
der Multivibrator
von
der Auslösestufe
der Zeitablenkung getriggert wird
(siehe
Oszillarzet 05T von
Siemens). Auf diese
Weise durchlaufen nacheinander
nur
die Bildalte die Farbendstufen,
die infolge
des wandernden
Mektronenstrahls ihren Farbpunktort
treffen sollen. Es
wird ausschließlich
die Helligkeit (Bildinhalt) tragheitslos und leistungslos
gesteuert,
nicht die Ablenkung.
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Es zeigt sich von selbst, daß dazu nur ein Strahlsystem
nötig ist (obwohl man bei einer dreistrahligen Bildröhre
ohne
Lochmaske das gleiche Prinzip anwenden könnte, jedoch ohne untereinander
in der Phasenlage versetzte Impulse).
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Aus diesem Grund sind auch die Ausgänge der Endstufen
in der Schaltung zusammengefaßt. Die drei Endstufen arbeiten dann
wie eine Weichenanordnung. Die Schaltglieder im Wehneltgitterzweig
sind beibehalten, so daß der Ausgleich einer
Drift und
die Gleichapannungsversoruung der Steuergitter
der Bildröhre
wie bei dreistahligen Systemen beibehaltern wind, jedoch in
diesem Falle einfach. Die Impulse selbst
sind in Abb. 2 in
der Schaltzeichnung gesondert dargestellt.
Eit Hilfe der Schaltfrequenz
kann über eine Diode zum Beispiel direkt gesteuert werden.
Die
Anregungszeit eines Farbtrippels ist die gleiche wie bei
einer Lochschattenmaske.
Gelingt es, die Innpulse sehr steilflankig zu machen, dann kann
man mit der hier beschriebenen
elektronisch erzeugten
Lochschatt*Maske einen guten Wirkungs-
grad erzielen. Man stelle nur den
sinusartig verlaufenden
Helligkeitsanstieg im Blendloehdurohlauf
bei einer Loehschattenmaske gegenüber. Die Strahlenenergie könnte beträchtlich
kleiner
werden, da keine Lochsehattenmaske aufgeheizt wird.
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Bei Schwarz-Weiß-Sendungen, also wenn kein Burst
vorhanden
ist und die Farbverstärker durch den Killer
abgeschaltet
sind, regt das Luminanzsignal über die Matrix
alle Farbpunkte gleich intensiv an, so daß alle Grauwerte von schwarz
bis
weiß als resultierende in Erscheinung treten. Der Killer
könnte
gleichzeitig zum Absohalten der Schalb frequenz
benutzt werden,
so daß die elektronisch erzeugte Schattenmaske
in diesem Fall
ohne Funktion ist und die Zeile wie beim
Schwarz-Weiß-Empfang durchgehend geschrieben wird. In der folgenden
geradzahligen Zeilenreihe des nächsten Halbbildes ist die Lage
der Farbpunkte durch die Anordnung im Dreieck um 180o
versetzt. Dieses
Problem wird von der Identifikation auf einfache
Weise gelöst,
indem ein Schalter mit halber Zeilenfrequenz umschaltet.
In Figur 2 sind die Impulse in ihrer beabeichtigten Form
und
zeitlichen Lage gezeichnet.
Die Vorteile der
hier dargelegten Anordnung gegenüber einem
herkömmlichen dreistrahligen
System mit metallischer Lochschattenmaske können beträchtlich sein.
Der zusätzliche Schaltungsaufwand des hier beschriebenen
Systems ist demgegen-
über recht bescheiden.
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Nachstehend seien sie kurz herausgestellt:
1) Statt
drei kompletter Strahlsysteme in der Farbbildröhre nur eines.
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2) Metallische Loohschattenmaske mit all ihren Nachteilen
und Herstellungsschwierigkeiten kommt ganz in Fortfall. B`Lnfache Herstellung
und Verbilligung.
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3) 1100 Ablenkung möglich, dadurch kurze Baulänge
der BiläAhre 9 4) Entmagnetisierung der Bildröhre fällt
weg.
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5) lnordnung@$ur Konvergenseinstellung reduzieren sich
wesentlich.
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Farbreinheit wird ausschließlich durch Phasenlage
der
Schaltfrequenz untereinander und Bildverschiebung bestimmt sowie
von der Genauigkeit der Schaltfrequenz selbst.
6)
Reduzierung der Schaltelemente hinter den Farbendstufen.
Das Aufbringen
der Farbtrippel auf den Schirmgrund kann wesentlich kostensparender
hergestellt werden, da keine
Rücksicht auf eine metallische
Lochschattenmaske genommen
werden braucht, die die Lage der Farbtrippel beim
Her-stellungsprozeß bestimmt.
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Es ist denkbar, daß man Druckstempel für je ein Farbtrippel-Haster
durch den geschalteten schreibenden Elektronenstrahl belichtet und ätzt und
den Schirmgrund wie im Dreifarb-Druckverfahren maschinell mit zwischenzeit-
licher
Ultraviolettaushärtung herstellt, oder gar eine
transparente Folie mit
allen Farbphosphoren in den
Schirmgrund einklebt.
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Zwischenzeitliches Ausknüpfen einer metallischen Loch-
schattenmaske
zum Aushärten der Farbtripel sowie zum
Auswaschen entfällt. Die Herstellungstoleranzen
der
Farbtrippel untereinander können daher noch enger aus-fallen.
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Das Mutterraster, das die Lage und Länge der Farbpunkte bestimmt,
wird mittels des systemeigenen Elektronenstrahles einer Größenordnung photografisch
gewonnen. Es paßt sich der Formgebung der Schirmfläche an. Die Linearität muß
daher
vorher auf ein Optimum abgeglichen und stabilisiert sein. Um eine Indexaachsteuerung
zu vermeiden sind die Farbpunkte nach den Bildrändern zwangsläufig
geringfügig länger. Aus diesem Grunde braucht man das Signal für Farbart
und
Sättigung nicht mehr zu triggern. Um die Farbpunkte
auf
der Strahlseite kommt entweder ein hauchdünner Überzug
eines um die Augenempfindlichkeit reduzierten Sahwarz-WeiB-Ireuchtstoffes
oder eine gontrasteinschwärzung.