DE2230581A1

DE2230581A1 - Lichtpunktabtaster

Info

Publication number: DE2230581A1
Application number: DE19722230581
Authority: DE
Inventors: Senri Fujisawa Kanagawa; Ohgoshi Akio Tokio; Miyaoka (Japan)
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1971-06-24
Filing date: 1972-06-22
Publication date: 1972-12-28
Also published as: GB1399479A; DE2230581C3; JPS58230B1; DE2230581B2; US3798355A

Description

it 2165

SONY COPRATION, Tokyo, Japan

Lichtpunktabtaster

Die Ürfindung betrifft allgemein Lichtpunktabtaster und insbesondere Lichtpunktabtaster zum gleichzeitigen Abtasten
mehrerer Bildfelder.

Ein sogenannter elektronischer Videorekorder wurde als Farbvideos ignalwledergabegerät vorgeschlagen, bei dem ein Lichtpunktabtaster mit einer Kathodenstrahlröhre mit hoher Inten,' sität als Lichtpunktquelle verwendet wird, um ein Monochrom* filnibild bzw. bewegtes Bild in ein Farbvideosignal umziuwan·*- Ue Iu.

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Bei einem solchen Gerrit werden ein HiId eines Objekts, das in ein Luminanzsignal umgewandelt werden muss, und ein Bild, das in ein Chrominanzsignal zur Wiedergabe der Farbe des Objekts umgewari ^jp1 t ve^dfin muss, allgemein auf einen monochromatischen Film gedruckte Beide Bilder auf dem Film werden gleichzeitig mit einer Lichtpunktkathodenstrahlröhre lichtabgetastet und die abgetasteten Bilder werden durch einen Wandler in ein Farbvideosignal umgewandelt ο Aufgrund dieses so erzeugten Farbvideosignals wird ein Farbbild auf einem Farbfernsehempfänger wiedergegeben, vienn in diesem Fall beide Bilder auf dem monochromatischen Film nicht genau an ihren entsprechenden Teilen gleichzeitig abgetastet werden, tritt eine sogenannte Farbfehldeckung in dem wiedergegebenen Farbbild auf. Deshalb ist es in starkem Mass erforderlich, den Abtastvorgang genau durchzuführen.

Bei einem solchen üblichen Gerät wird eine Kathodenstrahlröhre mit einem Strahl verwendet, von einem Lichtpunktraster auf der .Kathodenstrahlröhre gebildetes Licht wird optisch in zwei Teile geteilt und die Bilder auf dem Film werden von dem geteilten Licht abgetastet» Es wird daher· erforderlich, dass optische Systeme für beide Bilder an dem Film derart angeordnet werden, dass die Lichtpunktabtastungen für die Bilder genau miteinander koinzidieren. Daher wird ein Einstellmechanismus konstruktiv kompliziert und ist auch in der Handhabung sehr kompliziert und zeitraubend. Auch ist es in diesem Fall schwierig, dass die Lichtpunktabtastungen für beide Bilder miteinander überstimmen, selbst wenn der Einstellmechanismus betätigt wird und daher ist ein wiedergegebenes Farbbild in der Farbqualität verschlechtert.

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RAO

Es 1st daher in hohem Masse erwünscht, dass ein Lichtpunktabtaster geschaffen wird, der frei von den oben beschriebenen Nachteilen des Standes der Technik ist_t

Um diese im Stand der Technik auftretenden Nachteile zu beseitigen, wird gemäss der Erfindung eine Kathodenstrahlröhre, die Elektronenstrahlen e.rzeugt, deren Anzahl gleich der der üildex" auf einem abzutastenden Film ist, Z₀B. zwei Elektronenstrahlen, und bei der die Strahlen von einer gemeinsamen Ablenkvorrichtung abgelenkt werden, um zwei unabhängigebzw_o gesonderte Raster auf ihrem Bildschirm zu bilden, als Abtastlichtpunktquelle verwendet, und ein optisches System ist für die beiden Raster vorgesehen, um die Bilder auf dem Film mit den jeweiligen Rastern abzutasten«

Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Lichtpunktabtaster zu schaffen, bei dem die oben erwähnten Nachteile üblicher Geräte vermieden werden, . ....

Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, einen Lichtpunktabtaster zu schaffen, der eine neue Kathodenstrahlröhre als AL· tastliclitpunkt quelle verwendet, die es erlaubt, eine vereinfachte optische Vorrichtung zur Abtastung von Bildern mit dem Licht der Kathodenstrahlröhre zu verwenden.

Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, einen Lichtpunktabtaster zu schaffen, der eine neue Kathodenstrahlröhre als Abtastlichtpunlct quelle verwendet, die zum gleichzeitigen Abtasten, mehrerer Bilder geeignet ist, die wechselseitig zueinander in Beziehung stehen. .......

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Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, eine neue Kathodenstrahlröhre zu schaffen, die zur Verwendung als Abtastlichtpunktquelle geeignet ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Figuren 1 bis 5 erläutert. Es zeigt:

Fig, 1 eine schematische Seitenansicht einer teilweise geschnittenen Ausfülirungsform eines Lichtpunktabtasters gemäss der Erfindung,

Fig. 2 eine Aufsicht eines Films, der bei der Erfindung verwendet werden kann,

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht von Teilen der Fig. 1,

Fig. k einen Längsschnitt einer Ausführungsform von Kathodenstrahlröhren, die bei der Erfindung verwendet werden können, und

Fig. 5 eine Vorderansicht der Kathodenstrahlröhre der Fig. 1.

In Fig. 1 ist mit 10 eine Kathodenstrahlröhre bezeichnet, die einen Bildschirm 11 hat. Eine Ablenkvorrichtung, bestehend aus einer vertikalen Ablenkspule 12 und einer horizontalen Ablenkspule 13, ist an der Kathodenstrahlröhre 12 angeordnet und lenkt zwei gesonderte Elektronenstrahlen der Kathodenstrahlröhre 10 gemeinsam ab, um zwei gesonderte Raster a und b auf dem Bildschirn 11 zugleich zu bilden. Das von den Rastern a und b emittierte Licht wird verwendet, um durch eine optische Vorrichtung mit einer Linse ik die Bilder 17 und 1S abzutasten, die sich auf einem Bild 16 befinden. Das erste Bild 17 wird in ein Luminanzsignal und das zweite Bild 18 in ein Chrominanzsignal umgewandelt. Das Licht, das das Bild 17 auf

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deui Film Λ& abgetastet hat, wird über ein Licht übertragendes iioiir zu einem ersten Wandler 20, Z₀Bo einem ersten Hiotovervielfacher, geleitet und darin in ein elektrisches Signal als Luminanzsignal umgewandelt. Das Licht, das von dem Bild 1C auf dem JTiIm 16 abgetastet wurde, wird über ein Licht übertragendes Rohr zu einem zweiten Photovervielfacher 22 geleitet und darin in ein elektrisches Signals als Chrominanzsignal umgewandelt. Das Luminanz- und das Chrominahzsignal des ersten und zweiten Photovervielfachers 20 und 22 werden durch Verstärker 23 und 2k verstärkt und dann zu einem Signalverstärkungskreis 25 zur Bildung eines Farbfernsehsignals geleitet. Der Film 16 wird längs der zur Zeichenebene der Fig. 1 senkrechten Richtung angetrieben. Kit 2Ö ist eine Lichtquelle, z.B. eine Lampe, bezeichnet, die dazu dient, Licht auf eine Perforation in dem Film 16 zur Erzeugung eines Synchronisiersignale zu werfen. Das von. der Lampe 26 abgestrahlte und durch die Perforation des Films 16 gelangte Licht wird zu einem dritten Photovervielfacher 28 über ein Licht übertragendes Rohr 27 geleitet. Der dritte Photovervielfacher 28 erzeugt dann das Synchronisiersignal, das einem Synchronsignalkreis 29 zugeführt wird und dann zu einem gewünschten Steuersignal verarbeitet wird. Das so gebildete Steuersignal wird von einem vertikalen Ablenkkreis 30 zur Steuerung des vertikalen Ablenkstroms verwendet, der durch die vertikale Ablenkspule 12 fliesst. Das Steuersignal des Synchronsignalkreises 29 wird auch einem Steuerkreis 3I zugeführt, der zur Steuerung einer Antriebsvorrichtung (in der Figur nicht gezeigt) des Films 16 verwendet wird. Die horizontale Ablenkspule 13 erhält horizontalen Ablenkstrain von einem horizontalen Ablenkkx'eis 32.

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Wie Fi^". ² zeigt, ist der Film l6 ein monochromatischer Film, auf dem sich mehrere Einzelbildpaare befinden» Mehrere Bildpaare sind nacheinander in Längsrichtung des Films 16 angeordnet und zwei Bilder eines jeden Paars sind in der Richtung der Breite des Films 16 angeordnet, wie Fig. 2 zeigt. Ein Bild 33 eines jeden Paars ist in ein Luminanzsignal umzuwandeln, während das andere Bild 3^ in ein Chrominanzsignal umzuwandeln ist. Line Perforation 35 zur Erzeugung des Synchronsignals is fc in dem Film 16 z.B₀ zwischen den Bildern eines jeden Paars ausgebildet. Während des Antriebs des Films 16 wird Licht auf die Perforation 35 geworfen, um das Synchronisiersignal zu erzeugen, wobei Licht durch die Perforation 35 tritt, wie oben beschrieben wurde. Der Film 16 hat auch mehrere Perforationen 36 an einer Seite zum Antrieb durch die FiImtransportvorrichtung derart, dass z.B. deren Rad in die Perforationen eingreift.

Wie am besten Fig. 3 zeigt, ist der Film auf eine Vorratsrolle 37 und eine Aufwickelrolle 38 gewickelt, die von der Filmtransportvorrichtung 39 mit einer bestimmten Geschwindigkeit zwischen der optischen Vorrichtung 15 mit der Linse 1 ^f- und den Licht übertragenden Rohren 19 und 21 bewegt wird. Beim Betrieb wird die Filmtransportvorrichtung 39 von dem Steuerkreis 31 gesteuert.

Eine Ausführungsform der Kathodenstrahlröhre, die in dem Lichtpunktabtaster der Erfindung als Abtastlichtpunktquelle verwendet wird, wird im folgenden anhand der Fig. k beschrieben. In der Figur ist mit kO ein Strahlerzeugersystem bezeichnet, das ein Äquipotentialetrahlerzeugersystem zur Erzeugung zweier Elektronenstrahlen B₁ und B₀ ist. Es ist auch möglich, zwei Strahlerzeugersys teine zu verwenden.

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Das Strahlerzeugersystem 4o weist ein gemeinsames erstes Gitter bzw. ein Steuergitter 41, ein zweites Gitter bzw. eine Beschleunigungselektrode 42, ein drittes Gitter bzw. eine erste Anode 43, ein viertes Gitter bzw. eine Fokussierelektrode 44 und ein fünftes Gitter bzw. eine zweite Anode

45 auf. Alle Gitter sind koaxial auf der Achse aufeinanderfolgend angeordnet. Dje beiden Kathoden (Kathodenhülsen)

46 und 47 sind in einer Ebene senkrecht zu der Achse z.B. in der Horizontalebene angeordnet.

Das erste und das zweite Gitter 4i und 42 sind so geformt, dass sie z.B. schalenförmig sind; sie haben Bohrungen 48, 49 und 50, 51 an den Stellen gegenüber den Kathoden 46 bzw· 47. Das dritte, vierte und fünfte Gitter 43, 44 und 45 sind zylindrisch geformt. Im Betrieb wird eine Spannung von etwa 0 bis 400 V an das erste Gitter 4i, eine Spannung von etwa 0 bis 500 V an das zweite Gitter 42, eine Spannung von etwa 13 bis 20 Kilovolt an das dritte und fünfte Gitter 43 und 45 und eine Spannung von etwa 0 bis 400 V an das vierte Gitter 44 gelegt. Dadurch wird eine elektronische Vorfokus si er ungs linse L an der Vorstufehauptsächlich zwischen dem zweiten und dritten Gitter 42 und 43 und eine elektronische Hauptfokussierungslinse L von dem dritten, vierten und fünften Gitter 43, 44 und 45 gebildet.

Die Elektronenstrahlen B und B_, die von den jeweiligen Kathoden 46 und 47 emittiert werden, erreichen die Vorfokus si erungs linse L durch die Bohrungen 4S, 49 und 50, 51 auf dem ersten und zweiten Gitter 4i und 42 und werden dadurch vorfokussiert. Die -\orfokussierten Elektronenstrahlen B₁ und B₂ erreichen dann die Hauptfokussierungslinse L , die so wirkt, dass die Strahlverzerrung vermindert wird, und laufen dann einander schneidend durch deren Mitte.

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In Fig. k ist mit 53 eine Ablenkvorrichtung bezeichnet, die vor dem Strahlerzeugersystem kO angeordnet ist und die die Elektronenstrahlen B₁ und B₂ ablenkt, um zu vermeiden, dass die Abtastliclitpunktbilder, nämlich die Raster a und b, die auf dem Bildschirm 52 durch die Elektronenstrahlen B₁ und B_ gebildet werden, einander überlappen. Wenn zwei Elektronenstrahlen verwendet werden, kann die Ablenkvorrichtung- 53 aus drei elektrostatischen Ablenkplatten 54, 55 und 56 bestehen, die parallel zueinander angeordnet werden, wie in der Figur gezeigt ist. In diesem Falle schneiden die Ablenkplatten 54, 55 und 56 die Ebene, in der die Elektronenstrahlen B₁ und B_ liegen, im wesentlichen rechtwinklig und sind in einer Ebene parallel zu der Achse der Röhre angeordnet. Bei der dargestellten Ausfuhrungsform ist die Ablenkplatte 55 auf der Achse angeordnet, der Elektronenstrahl B„ läuft zwischen den Platten 54 und 55 durch, der Elektronenstrahl B₁ läuft zwischen den Platten 55 und 56 durch, das das gleiche ist, wie das, das an das fünfte Gitter 45 angelegt wird, wird an die mittlere Ablenkplatte 55 angelegt, und ein Potential niedriger als das der Ablenkplatte 551 z.B. ein Potential von 12,5 bis 19»5 Kilovolt wird an die äusseren Ablenkplatten 5^ bzw. 56 angelegt. Das an die Platten 54 und 56 angelegte Potential ist z.B. um einige 100 V niedriger als das, das an die Platte 55 angelegt wird. Wenn daher ein horizontales und vertikales Ablenkjoch 57 zum Strahlabtasten keine Ablenkung bewirkt, treffen die Elektronenstrahlen B₁ und B nahezu in der Mitte der jeweiligen Abtastlichtpunktbilder a und b auf (die Mitten sind mit a^f und b^f bezeichnet). Dies bedeutet, da&o cH e an die Platten 54 und 56 angelegten Potentiale so eingestellt sind, dass die zuvor erwähnte Lage der Strahlen B₁ und B_

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auf den Abtastlichtpunktbildern a und b sichergestellt ist. Wenn horizontale und vertikale AblenkstrÖrae dem Ablenkjoch 57 zugeführt werden und wenn sich die Vorrichtung in dem oben beschriebenen 'Zustand befindet, werden die Elektronenstrahlen B₁ und B₂ gleichzeitig um die Mittelpunkte a* und b¹ abgelenkt und bilden zwei gesonderte Abtastlichtpunktbilder, ohne dass sie sieb miteinander auf dem Bildschirm 52 überlappen, wie Fig. 5 zeigt. In Pig« 4 ist mit 5b ein Röhrenkolben und mit 59 eine i'hosphorschicht auf der Innenseite der Frontplatte des Röhrenkolbens 5^ bezeichnet.

Wie oben beschrieben wurde, kann gemäss der Erfindung ein Farbbild mit höh-erer Qualität im Vergleich zum Stand der Technik wiedergegeben werden, indem man eine gemeinsame Kathodenstrahlröhre 10 und die optische Vorrichtung 15 mit einer gemeinsamen Linse 14 vorsieht.

Durch die Erfindung kann die optische Vorrichtung gegenüber dem Stand der Technik in der Konstruktion vereinfacht werden und es ist nicht notwendig, die optische Vorrichtung für die jeweiligen Bilder 17 und 18 auf dem Film 16 gesondert einzustellen, so dass die gesamte Vorrifchtung leicht einzustellen ist.

Durch die Erfindung kann sogenannte JTehldeckung, die bei einem wiedergegebenen Farbbild infolge der beiden Bilder auftritt, derart eingestellt werden, dass die Lage der beiden Abtastlichtpunktbilder a und b auf dem Bildschirm 52 der Kathodenstrahlröhre 10 eingestellt wird, d.h. ein der Ablenkplatte $k zugeführtes Potential wird gegenüber dem geändert j das an die Ablenkplatte 56 der Ablenkvorrichtung. 53 angelegt wird oder es können die an

OAD ORlGtNM.

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beide Ablenkplatten 5^ und 56 angelegten Potentiale gleichzeitig gegenüber dem an die Ablenkplatte 55 angelegten geändert, um den Abstand zwischen den Elektronenstrahlen B und B„ zu ändern oder sine Hilfsablenkvorrichtung, z.B. eine Spule, wird an dem Röhrenkolben 58 nahe dem Ablenkjoch 57 vorgesehen und ein in die Spule geschickter Strom wird so gesteuert, dass die Lage der Elektronenstrahlen B und B₂ auf dem Bildschirm 52 geändert wird.

Mit der Erfindung können ausserdem, wenn die Abtastlichtpunktbilder a und b verzerrt sind, die dynamischen Konvergenzen unabhängig eingestellt werden.

Es ist offensichtlich, dass bei der Erfindung jede Einstellung leicht und elektrisch erreicht werden kann.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform werden die Elektronenstrahlen B und B_ abgelenkt, um Abtastlichtpunktbilder a und b zu bilden, es istjedoch auch möglich, dass die Elektronen-trahlen abgelenkt werden, um nur breite Linien in horizontaler Richtung zu bilden, während der Film kontinuierlich bewegt wird.

Ausserdem ist es möglich, zwei oder mehr Abtastlichtpunktbilder zu bilden und zwei oder mehr Bilder zugxsich abzutasten.

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Claims

Ansprüehe

1. Lichtpunktabtaster zum Abtasten mehrsrer optischer Bilder zur Erzeugung elektrischer Signale, die die Bilder wiedergeben., bestellend aus einer Ka thodens trahlr öhre mit einem Leuchtschirm, optischem Material zui' Erzeugung optischer Bilder, einer optischen Vorrichtung, die zwischen dem Leuchtschirm der Kathodenstrahlröhre und dem optischen Material angeordnet ist, und Vorrichtungen zum Empfang des Lichts durch die optischen Bilder und zur Erzeugung elektrischer Signale in Abhängigkeit von dem empfangenen Licht, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathodenstrahlröhre wenigstens ein Strahlerzeugersystem zur Erzeugung mehrerer Elektronenstrahlen aufweist, die auf den Leuchtschirm gerichtet sind, sowie eine Ablenkvorrichtung zum Ablenken der Strahlen, um mehrere gesonderte Raster aus jedem der Strahlen auf dem Leuchtschirm zu bilden, und dass die optische Vorrichtung eine Linse aufweist, die gemeinsam für die gesonderten Raster vorgesehen ist, um deren Licht auf die jeweiligen optischen Bilder auf dem optischen Material zu richten·

2. Abtaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathodenstrahlröhre mehrere gesonderte Raster synchron auf dem Leuchtschirm erzeugt, und dass die Linse in der optischen Voxrichtung zugleich das Licht eines jeden Rasters zugleich auf die jeweiligen optischen Bilder richtet.

3. Abtaster nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenkvorrichtung der Kathodenstrahlröhre Einrichtungen zur Anordnung der mehreren gesonderten Raster in einer horizontalen Richtung aufweist.

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k, Abtaster nach Anspruch 31 dadurch gekennzeichnet, dass das optische Material ein Film ist, der mehrere vertikal ausgerichtete Bildreihen unterschiedlicher Art horizontal parallel zueinander hat und in vertikaler Richtung transportiert wird, so dass das Licht der gesonderten Raster auf die jeweiligen laufenden Bildreihen gerichtet wird.

5. Kathodenstrahlröhre für eine Strahlablenkvorrichtung, bestehend aus einem Röhrenkolben mit einer Frontplatte und einem Leuchtschirm an der Innenseite der Frontplatte, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Strahlerzeugersystem in dem Röhrenkolben zur Erzeugung mehrerer Elektronenstrahlen vorgesehen ist, die auf den Bildschirm gerichtet sind, dass die Elektronenstrahlen von einer gemeinsamen Ablenkvorrichtung abgelenkt werden, um den Leuchtschirm abzutasten, und dass Elektroden zwischen dem Strahlerzeugersystem und dem Leuchtschirm zur Bildung von Auftreffbereichen der abgelenkten Elektronenstrahlen auf dem Leuchtschirm vorgesehen sind, so dass jeder Elektronenstrahl zugleich ein gesondertes Raster auf dem Leuchtschirm bildet.

6. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden aus mehreren leitenden Platten bestehen, an die bestimmte Potentiale so angelegt werden, dass zwischen ihnen elektrische Felder erzeugt werden, du:
strahlen verläuft.

die

erzeugt werden, durch jeweils einer der Elektronen-

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