DE2140990C3 - Anordnung zur Speicherung von Farbfernsehsignalen mittels Elektronenstrahlen - Google Patents

Description

Medium und dem Mittelpunkt der Kandensorlinse erheblich Meiner ist als der Abstand zwischen dem Linsenmittelpunkt und den Elektronenkanonen.

Eine gleichzeitige Strahlabtastung ist dadurch gewährleistet, daß BUdzerlegungs- und Abtastmittel 5 zwischen dem Aufnahmemedium und der Kondensorlinse angeordnet werden, um verschiedene Flächen des Aufnabmemediums zu bestrahlen bzw. zu belichten.

Da der Schneidewinkel der beiden Elektronenstrahlen sehr klein gemacht werden kann, ändert sich der Durchmesser des Punkts auf dem Aufnahmemedium nur sehr geringfügig und die bestrahlten und belichteten Flächen haben völlig genau die Form eines Rechtecks.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung kann eine Vielzahl von Elektronenstrahlen mit hoher Genauigkeit koavergiert werden, wobei nur eine Kondensorlinse erforderlich ist Außerdem ist nur eine Abtastanordnung erforderlich, um die Vielzahl von Elektronenstrahlen abzutasten und die Bildzerlegung vorzunehmen.

Wenn normalerweise eine magnetische Kondensorlinse an Stelle einer elektrostatischen Linse benutzt wird, werden die gekrümmten Strahlen sowohl gedreht als auch konvergiert, so daß irgendeine Änderung in der Magnetfeldintensität entsprechende Änderungen der Elektronenstrahlauftreffstellen verursacht. Dieser Nachteil, der bei bekannten Anordnungen zu verzeichnen ist, wird in Weiterbildung der Erfindung dadurch vermieden, daß die Elektrcnenkanonen gegenüber der Ebene des Aufzeichnungsmediums drehbar sind. Hierdurch ist eine Korrektur der Elektronenstrahlauftreffstellen möglich.

Da der Schneidewinkel der beiden Elektronenstrahlen einstellbar ist, kann der Abstand zwischen den Auftreffstellen auf dem Aufzeichnungsmedium vergrößert oder verkleinert werden, ohne daß eine Verschiebung des Aufzeichnungsmediums erforderlich ist.

Weitere Einzelheiten und Merkmale sind aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und an Hand der Zeichnung ersichtlich. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Prinzipdarstellung der Funktionsweise einer bevorzugten Ansführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Aufnahme und Aufzeichnung von Elektronenstrahlen, wobei zwei Elektronenkanonen vorgesehen sind,

F i g 2 eine Schnittdarstellung der Anordnung gemaß Fig. 1, wobei einige Einzelheiten dargestellt sind,

F i g. 3 einen Schnitt durch eine Aufnahmekammer und eine Filmkammer,

F i g. 4 eine Draufsicht auf ein belichtetes Aufnähme- und Aufzeichnungsmedium, das mittels der Anordnung gemäß F i g. 2 belichtet wurde.

Bei der in F i g. 1 sehematisch dargestellten Anordnung ist eine Lochblende 1 innerhalb einer Kondensorlinse 2 derart angeordnet, daß die öffnung 1 a mit dem Mittelpunkt der Kondensorlinse 2 fluchtet Zwei Elektronenkanonen 3 a, 3 b sind derart angeordnet, daß hiervon ausgehende Elektronenstrahlen 4 a, 4 b einander im Mittelpunkt der Kondensorlinse 2 schneiden, das heißt, in der öffnung la der Lochblende 1. Die beiden Elektronenstrahlen 4 a, 4 b werden somit gesammelt und konvergiert und treffen auer auf ein Aufnahme- und Aufzeichnungsmedium S an verschiedenen Stellen auf. Mittels eines Pfeils 6 ist die Richtung angezeigt, in der das Aufnahme- und Aufzeichnungsmedium 5 transportiert wird.

Eine Abtasteinrichtung 7 zur Bildzerlegung ist zwischen der Kondensorlinse 2 uud dem Aufzeichnungsmedium 5 angeordnet Hierdurch wird erne Querzeilen- oder Rasterabtastung bewirkt und es werden verschiedene Bereiche und Flächen auf dem Aufzeichnungsmedium in Querrichtung bes&ahk bzw. belichtet

Um den Durchmesser des Elektronenstrahlpunkts bis auf etwa 1 μ zu verringern und hierdurch die Aufnahme- und Aufzeichnungsgenauigkeit zu verbessern, ist die Anordnung derart ausgebildet, daß der Abstand zwischen den Elektronenkanonen 3 α und 3 b und dem Mittelpunkt der Kondensorlinse 2, der mit dem Bezugszeichen L₁ bezeichnet ist, mindestens zweimal, vorzugsweise fünfmal so groß ist wie der Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Kondensorlinse 2 und dem Aufzeichnungsmedium 5, der mit dem Bezugszeichen L₂ bezevhnet ist.

Bei der vorgenannten Anordnung wird der Elektronenstrahl 4 α durch das Helligkeitssignal, welches gewöhnlich als Y-Signal bezeichnet wird, moduliert, während der Elektronenstrahl 4 ft durch das Farbsignal moduliert wird, welches durch eine Mischung von zwei ungleichen Farbsignalen (z. B. R-Y- und B-Y-Signale) hergestellt wird. Das Y-Signal und das Farbsignal werden somit gleichzeitig in Querformation auf den verschiedenen Bereichen bzw. Bildern auf dem Aufnahmemedium aufgezeichnet. Hierbei bildet nacheinander der Elektronenstrahl 4 a die Y-Signal-Bilder8a, Sb 8 c ..., während der Elektronenstrahl 4 b nacheinander die Farbsignalbilder 9a, 9 6,9c ... bildet.

Mit dieser Anordnung, bei der ein Abstand Z, zwischen den auftreffenden Elektronenstrahlen nur wenige mm beträgt, kann ein sogenannter Schneidwinkel θ 1 in der Größenordnung von 1 bis 5° erreicht werden und es ist ein relativ großer Trennabstand /, zwischen den beiden Elektronenkanonen 3 α und 3 b möglich.

Wenn I₁ = 4 mm, L. = 300 mm und L₂ = 60 mm ist, so errechnet sich θ 1 zu ungefähr 4° und I₂ zu 20 mm.

Die Rasterverzerrung ist somit minimal, und zwar unabhängig von der Richtung der Abtastung oder dem Ausmaß der Ablenkung.

Bei der in F i g. 2 und 3 in näheren Einzelheiten dargestellten Anordnung ist eine Aufnahme- und Aufzeichnungskammer 10 und eine Elektronenkanonsnkammer 11 vorgesehen, sowie zwei Filmkammern 12 α und 12 b. Die Kammern 10 und 11 werden hochvakuuicrt, und zwar auf einen Wert von mehr als IO-⁴ Torr. Für die Evakuierung ist eine nicht dargestellte Vakuumpumpe über Auslaßrohre 13 a und 13 b angeschlossen. In den Kammern Xl α und 12 b wird ein Vakuum von ungefähr IO-¹ Torr mittels einer zweiten ebenfalls nicht dargestellten Vakuumpumpe eingestellt.

Die Aufnahmekammer IG ist von den Filmkammeml2a und Hb durch Schlitzblenden 14 α und 14 6 getrennt, die mit Schlitzen 15 α und 15 b versehen sind, durch welche eine Aufnahme- und Aufzeichnungsmedium 16 hindurchgeführt wird.

Das Medium 16 ist durch einen Support 17 unterstützt, der innerhalb der Kammer 10 angeordnet ist. In der Kammer 10 sind ferner mit einer Wand 19

5 6

verbundene Abtastmittel 18 und Antriebsmittel 20 des Schneckengetriebes die Platten 29 α und 29 6

angeordnet, die z. B. aus einer Spule oder Rolle be- gegenüber dem Aufzeichnungsmedium 16 gedreht,

stehen können. Durch die Antriebsmittel 20 wird das so daß die Elektronenstrahlauftreffstellen eingestellt

Medium 16 transportiert. werden können. Der Vorteil dieser neuartigen mecha-

Das Aufnahmemedium 16, das z. B. aus einem 5 nischen Einstellung liegt darin, daß die Elektronenfotografischen Film bestehen kann, wird auf einer strahlen auf das Aufnahme- und Aufzeichnungs-Zufahrspule 21 a, die sich in der Filmkammer 12 α medium in genauer Querformation auftreffen. Ein befindet, aufgewickelt und wird durch den Schlitz weiterer Vorteil liegt darin, daß, wenn geneigte 15 α in die Aufnahmekammer 10 transportiert. In- Strahlen durch die magnetische Kondensorlinse hinnerhalb der Aufnahmekammer 10 wird das Auf- 10 durchgehen, die unvermeidliche Strahlverschiebung nahmemedium 16 über den Support 17 geführt und auf dem Aufzeichnungsmedium durch die magnetidurch die Antriebsmittel 20 transportiert. Sodann sehe Linse korrigiert werden kann, wird es auf eine Aufwickelspule 216, der es durch Zwischen der Kondensorlinse 23 und der Abtastden Schlitz 15 6 zugeführt wird, aufgewickelt. Die anordnung 18 ist eine Lochblende 37 angeordnet. Spule 216 befindet sich innerhalb der Filmkammer i₅ die es gestattet, den unteren Teil der Linse mittels 12 6. eines Knopfes 38 zu öffnen und zu schließen, so daß

Für die Führung des Mediums 16 durch die wahlweise die Kammern 10 und 11 vereinigt und Schlitze 15 α und 15 6 sind Rollen 22 a, 22 6 und getrennt werden können. Es ist somit möglich, ent-

22 c vorgesehen. weder die Kammer 10 oder die Kammer 11 mit der

Eine magnetische Kondensorlinse 23, die eine ao Atmosphäre zu verbinden, ohne daß das Vakuum in Erregerspule 24 und Magnetjoche 25 α und 25 6 auf- der anderen Kammer beeinträchtigt wird,

weist, ist an der Wandung 19 befestigt und liegt Zwei ungleiche Signale, die aufgezeichnet werden

somit zwischen der Aufnahmekammer 10 und der sollen werden den Sieuerelektroden der Elektronen-

Elektronenkanonenkammer 11. Die Elektronenstrah- kanonen über Kabel 40 α und 40 6, die Teil eines

len werden somit durch das Magnetfeld in dem klei- as Hauptkabels 39 bilden, zugeführt, so daß die Elek-

nen Spalt zwischen den Jochen 25 α und 25 6 ge- tronenstrahlen 33 α und 33 6 moduliert werden. Die

sammelt und konvergiert modulierten Elektronenstrahlen schneiden einander

Eine Lochblende 26 ist innerhalb der Linse 23 im Mittelpunkt der Kondensorlinse 23 und tasten

durch einen Halter 27 derart angeordnet, daß die sodann gleichzeitig verschiedene Bereiche und Flä-

Blendenöffnung26a mit dem Mittelpunkt der Linse _3O chen auf dem Aufnahmemedium 16 ab, das über den

fluchtet. Support 17 geführt wird.

Zwei Elektronenkanonen 28 σ und 28 6 sind mit Wenn ein Farbfernsehbildsignal auf dem Medium 16 Platten 29 α und 29 6, die um einen bestimmten Win- aufgezeichnet werden soll, werden erfindungsgemäß

kel gegeneinander geneigt sind, verbunden, sodaß das Y-Signal und das Farbsignal jeweils den Elektro-

die ausgestrahlten Elektronenstrahlen 33 α und 33 6 ₃₅ nenkanonen 28 α und 28 6 zugeführt. Der durch das

einander im Mittelpunkt der Linse 23. daß heißt in Y-Signal modulierte Elektronenstrahl 33 α und der

der öffnung 26 α der Blende 26 schneiden. durch das Farbsignal modulierte Elektronenstrahl

Die Elektronenkanonen sind herkömmlicher Bau- 33 6 schneiden einander im Mittelpunkt der Konden-

art und weisen drei Elektroden auf. nämlich eine sorlinse23. Nach dem Durchgang durch die Linse

Kathode, eine Anode und eine Kontroll- und Steuer- 40 werden die beiden Strahlen gleichzeitig in Querrich-

elektrode. tung über verschiedene Flächen und Bereiche des

Die Platte 29 a ist auf einer Gleitfläche der Platte Aufzeichnungsmediums 16 durch die Abtastmittel 18

29 6 gleitend angeordnet, wobei für die Verschiebung abgetastet und zerlegt.

eine Einstellschraube vorgesehen ist Außerdem ist Ein mittels der vorgenannten Vorrichtung bestrahleine Feder 31 vorgesehen, die die Platte 29 α gegen 45 tes bzw. belichtetes Aufzeichnungsmedium ist in die Einstellschraube 30 drückt F i g. 4 dargestellt, das zwei Reihen von re\menarti-

Die Gleitfläche 32 der Platte 29 6 ist kreissegment- gen Bildern 42 a, 426, 42 c... und 41a, 416,

artig ausgebildet, wobei der Mittelpunkt dieses Kreis- 41 c... aufweist, die von den beiden Elektronen-

segäeflts mit dem Mittelpunkt der Kondensorlinse 23 strahlen erzeugt worden sind. Die Reihe 41 ist hierbei

zusallt so dem Elektronenstrahl 33 α zugeordnet, wahrend die

Wenn die Platte 29 α längs der Gleitfläche 32 ver- Reihe 42 dem Elektronenstrahl 33 6 zugeordnet ist

schoben wird, bleibt der Punkt, wo sich die beiden In Abwandlung von dem vorstehend beschriebenen

Elektronenstrahlen schneiden, der gleiche und es Ausfuhrungsbeispiel können an Stelle von geradliniger

ändert sich nur der Schneidwinkel, daß heißt, der auch gekrümmte Elektronenstrahlen benutzt werden

Winkel θβ, unter dem sich die beiden Elektronen- 55 die einander im linsennrittelpunkt schneiden, wofüi

strahlen 33 ö und 336 schneiden. Somit ändert sich Ablenkmittel vorgesehen sind, die zwischen det

der Abstand zwischen den auftreffenden Elektronen- Elektronenkanonen and der Kondensorlinse ange

strahlen, der in Fig. 1 mit I₁ bezeichnet ist ordnet sind.

Ein aus einem Schneckenrad 35 und einer Schnek- Die Zahl der aufgezeichneten Signale muß nich ke 34 bestehendes Schneckengetriebe dient zur Dre- 60 unbedingt Zwei sein. Durch eine einfache Vergröße

hung eines Drehteils 36, das mit dem Schneckenrad rung der Zahl der Elektronenkanonen kann aucl

35 verbunden ist Da die Platte 29 6 mit dem Dreh- entsprechend die Zahl der Signale vergrößert wer teil 36 verbunden ist, werden bei einer Betätigung

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Flächen des Aufzeichnungs- und Aufnahmemediums

   Patentansprüche: bestrahlt werden.

   Wenn bei einer derartigen Anordnung der Elektro-

   X. Anordnung zur Speicherung von Farbfern- nenstrahl das Aufnabmemediura in Längsrichtung sehsignalen mittels mehrerer Elektronenstrahlen, 5 abtastet, ändert sich der Durchmesser des Elektromit Kondensorünsen zur Bündelung der Elektro- nenstrahlpunkts allmählich, so daß eine genaue Aufnenstrahlen, einem Aufzeichnungsträger, Abtast- nähme und Aufzeichnung unmöglich ist Außerdem mitteln zur Auslenkung der ElektronenstraWen kann bei der Rasterabtastung keine bestrahlte Fläche auf verschiedene Flächen des Aufzeichnungsträ- erzielt werden, die völlig genau rechteckig ist
   gers und mit Antriebsmitteln für den Aufzeich- i° Auch bei Verwendung einer Anordnung, wie sie nungsträger, dadurch gekennzeichnet, aus der deutschen Offeolegungsschrift 1512 146, insdaß die Elektronenstrahlen so ausgerichtet sind, besondere aus der F i g. 5, bei der Aufzeichnung von daß sie sich im Mittelpunkt einer einzigen Kon- Informationen mittels zweier Laserstrahlen bekannt densorlinse (2) schneiden und daß zwischen der ist, lassen sich die genannten Nachteile nicht beseits-Kondensorlinse und dem Aufzeichnungsträger 15 gen. Bei dieser bekannten Anordnung sind nämlich das Abtastmittel (7, 18) 2ur gleichzeitigen Aus- Uie Auslenkmittel vor dem Sammellinsensystem anlenkung der Elektronenstrahlen angeordnet ist geordnet. Beim Auslenken der Elektronenstrahlen
2. 2. Anordnung gemäß Anspruch 1, dadurch würde sich dann der Nachteil ergeben, daß diese aus gekennzeichnet daß der Abstand zwischen den den mittleren Bereich der Sammellinse kommen, wo-Elektronenkanonen und dem Mittelpunkt der ao durch eine Vergrößerung des Querschnitts des Auf-Kondensorlinsc größer ist als der Abstand zwi- treffpunkts auf dem Aufzeichnungsträger resultieren sehen dem Linsenmittelpunkt und dem Aufzeich- würde.

   nungsträger. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zur
3. 3. Anordnung gemäß Anspruch 2, dadurch Speicherung von Farbfernsehsignalen mittels Elekgekennzeichnet, daß die Elektronenkanonen an »5 tronenstrahlen zu zeigen, bei der der Durchmesser einer Platte mit bestimmter Neigung befestigt des Auftreftpunkts des Elektronenstrahls auf dem sind. Aufzeichnungsträger bei der Auslenkung sich nicht

   nachteilig ändert and außerdem rechteckige bestrahlte Flächen auf dem Aufzeichnungsträger erzielt

   Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Speiche- 30 werden.

   rung von Farbfennehsignalen mittels mehrerer Elek- Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der

   tronenstrahlen, mit Kondensorlinsen zur Bündelung eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch der Elektronenstrahlen, eitern Aufzeichnungsträger, gelöst, daß die Elektronenstrahlen so ausgerichtet Abtastmitteln zur Auslenkung der Flektronenstrahlen sind, daß sie sich im Mittelpunkt einer einzigen Konauf verschiedene Flächen des Autzeichnungsträgers 35 densorlinse schneiden und daß zwischen der Konden- und mit Antriebsmitteln für den Aufzeichnungs- sorlinse und dem Aufzeichnungsträger das Abtastträger, mittel zur gleichzeitigen Auslenkung der Elektronen-

   Die Aufnahme und Aufzeichnung von Informatio- strahlen angeordnet ist.

   nen eines Farbfernsehbilds auf einem länglichen Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist

   fotographischen Film ist einfarbig unter Verwendung 4° eine Elektronenkanonenkammer vorgesehen, in der von Elektronenstrahlen bekannt. Hierbei wird das ein hohes Vakuum selbst dann aufrechterhalten wer-Helligkeitssignal der Farbfernsehbildinformation auf den kann, wenn die Aufnahmekammer mit der einem der rahmenartigen Bilder, die eine erste Reihe Atmosphäre in Verbindung steht. Hierbei ist es von von rahmenartigen Bildern bilden, aufgenommen Vorteil, eine Abschirmblende unmittelbar unterhalt) und aufgezeichnet, während das Farbsignal, das 45 der Kondensorlinse anzuordnen,
   durch Mischen zweier unähnlicher Signale, z. B. Ein Vorteil besteht darin, daß die Zeit verkürzt

   durch ein Mischen von B-Y- und R-Y-Signalen ent- werden kann, innerhalb der das Aufnahme- und Aufsteht, in einem entsprechenden rahmenartigen Bild zeichnungsmedium einem hohen Vakuum ausgesetzt einer zweiten Reihe von rahmenartigen Bildern auf- werden kann.

   genommen und aufgezeichnet wird, die zu der erst- so Bei der Anordnung nach der Erfindung sind mingenannten Reihe parallel verläuft. dcstens zwei Elektronenkanonen vorgesehen, von

   Eine derartige bekannte Aufnahme- und Aufzeich- denen die eine einen Elektronenstrahl aussendet, der nungsvorrichtung ist in »Journal of the S. M. P. T. E., durch eine Information, wie z. B. durch das Helligvol. 79, No. 8, August 1970, pp 677—686« beschrie- keitssignal einer Farbfernsehbildinformation moduben. Bei dieser bekannten Anordnung sind zwei 55 Hert ist. Die andere Elektronenkanone sendet einen Elektronenkanonen vorgesehen. Der Elektronenstrahl Elektronenstrahl aus, der durch eine andere Inforder einen Elektronenkanone wird durch das Hellig- mation, z. B. durch das Farbsignal moduliert ist, keitssignal moduliert, während der Elektronenstrahl welches durch Mischen zweier ungleicher Signale der anderen Kanone durch das: Farbsignal moduliert entsteht.

   wird. Die beiden Elektronenkanonen sind derart an- 60 Damit die beiden Strahlen auf verschiedenen Teigeordnet, daß die hiervon zu dem Aufnahme- und len des Aufnahmemediums auftreffen, die in Quer-Aufzeichnungsmedium ausgehenden Elektronenstrah- richtung nebeneinander liegen, schneiden die beiden len um einen Winkel von etwa 30° gegenüber den Strahlen einander im Mittelpunkt der gemeinsamen Senkrechten zur Längsachse des Aufzeichnungs- Kondensorlin.se.

   mediums geneigt sind. Einzelne Kondensorlinsen 65 TJm den Punktdurchmesser zu reduzieren und hierwerden zur Konvergierung der jeweiligen Elektronen- durch die Aufzeichnungsgenauigkeit zu erhöhen, strahlen benutzt, während einzelne Ablenkspulen zur wird das Aufnahme- und Aufzeichnungsmedium Abtastung der Strahlen dienen, so daß verschiedene derart angeordnet, daß der Abstand zwischen dem