DE2251636A1 - Verfahren zum fuehren eines strahles geladener teilchen in einer leuchtschirmroehre und leuchtschirmroehre zum durchfuehren eines solchen verfahrens - Google Patents

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Patentanwälte
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410-19·. 565P 20. 10. 1972

Jean LEJON, Paris (Prankreich)

Verfahren zum Führen eines Strahles geladener Teilchen in einer Leuehtschirmröhre und Leuchtschirmröhre zum Durchführen eines solchen Verfahrens

Die Erfindung bezieht sich auf Leuchtschirmröhren, bei denen Leuchtsignale durch das Auftreffen eines Strahles geladener Teilchen erzeugt werden, dessen Verschiebung sich durch eine kombination zweier zueinander orthogonaler Abtastungen ergibt, die ihrerseits mit Hilfe zweier ebenfalls zueinander orthogonaler Felder elektrostatischer oder elektromagnetischer Art erhalten werden.

Von den Röhren dieser Art sind insbesondere die lonenstrahlröhren oder die Kathodenstrahlröhren zu nennen, wie sie beispielsweise in Oszillographen oder ganz allgemein für die Bilderzeugung beim Fernsehen Verwendung finden.

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Bei diesen Röhren ist die genaue Lage des Leuchtflecks' in einem gegebenen Zeitpunkt nur durch die beiden Steuersignale für die Horizontal- und die Vertikalablenkung definiert, was dazu führt, daß die Spur des Leuchtflecks auf dem Leuchtschirm oder das Fernsehbild einer bestimmten Anzahl unvermeidlicher Verzerrungen unterliegt, die einerseits auf Störeffekte und andererseits auf der elektronischen Steuerung für die beiden Ablenkungen eigene Fehler zurückgehen.

Wenn man nun den Spezialfall des Farbfernsehens untersucht, so zeigt es sich, daß die oben erwähnten Fehler erheblich schwerwiegendere Auswirkungen auf die Bildqualität haben, als dies beim Schwarz-Weiß-Fernsehen der Fall ist.

Bekanntlich sind die für das Farbfernsehen häufigste Art von Leuchtröhren die sogenannten Lochmaskenröhren, und bei diesen Röhren setzt sich die die Innenseite des Leuchtschirms überziehende Leuchtschicht aus mehr als einer Million von Leuchtpunkten oder Luminophoren zusammen, die jeweils zu Dreiergruppen zusammengefaßt sind, die je einen roten, einen blauen und einen grünen Leuchtpunkt enthalten. In einem Abstand von etwa 15 mm hinter dem Leuchtschirm ist eine Lochmaske angeordnet, die ebenso viele Löcher aufweist, wie es Dreiergruppen von Luminophoren auf dem Leuchtschirm gibt, also beispielsweise etwa 400.000 Löcher enthält. Diese Lochmaske ist so angeordnet, daß ihre Löcher den Mittelpunkten der jeweils zugehörigen Dreiergruppe von Leuchtpunkten gegenüberstehen. Außerdem sind im Hals der Leuchtschirmröhre drei Elektronenkanonen angeordnet, von denen jede der übertragung von zu einer der drei Farben rot, blau und grün gehöriger Information zugeordnet ist. Dabei nehmen diese drei Elektronenkanonen eine solche Stellung in der Leuchtschirmröhre ein, daß man von Jeder davon durch die Löcher der Maske hindurch

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nur die der entsprechenden Farbe zugeordneten Luminophore sieht.

Dementsprechend ist es ohne weiteres klar, daß alle einem Schwarz-Weiß-System eigenen Verzerrungen in diesem Falle wegen des Vorhandenseins dreier räumlich gegeneinander versetzter Teilchenstrahlen zu verstärkter Auswirkung kommen und daß sich zu diesen Fehlern noch weitere hinzuaddieren, da jede Abweichung von der theoretischen Funktionsweise der Lochmaske zu einem Fehler bei der Gewinnung des Farbeindrucks führt.

Zu diesen zahlreichen Fehlern kommen schließlich noch der Energieverlust an der Lochmaske, an der etwa 80 % der Energie des Teilchenstrahls zurückgehalten und in schädliche Wärme umgewandelt werden, und die ungeheuren Schwierigkeiten für die technologische Realisierung einer solchen Leuchtschirmröhre hinzu.

Es ist daher bereits der Vorschlag gemacht worden (FR-PS 948 653), die Lage des Leuchtflecks auf dem Leuchtschirm einer Fernsehröhre dadurch automatisch zu steuern, daß in jedem Augenblick der tatsächliche Zustand des Abtastrasters mit einem Bezugsraster verglichen und die momentane Lage des Leuchtflecks mit Hilfe einer Nachführschleife korrigiert wird, die ihrerseits durch ein Signal gesteuert wird, das aus einem Vergleich mit einem Bezugswert erhalten wird, der willkürlich festgelegt 1st und einer bestimmten Lage des Leuchtflecks in Bezug auf ein festes Raster entsprechen muß.

Da nun aber die Intensität des Leuchtflecks für die Bilderzeugung als Funktion der Zeit moduliert wird, ist das erhaltene Fehlersignal in das Spektrum des Modulations-

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signals für die Bilderzeugung eingebettet, und es erweist sich in der Praxis als unmöglich, das Fehlersignal von diesem Modulationssignal zu trennen, wodurch jegliche Korrektur selbst dann illusorisch wird, wenn eine Einrichtung zur Variation der Verstärkung für den Korrekturverstärker verwendet wird, wie sie in den Zeilen 21 bis 32 auf Seite 3 der FR-PS 948 653 beschrieben ist.

Außerdem kann ein solches System, wie es oben behandelt wird, in der Praxis schon deswegen nicht funktionieren, da es von einer vollkommenen Koinzidenz zwischen dem theoretischen Raster, wie es sich durch leitende Bezugsbänder ergibt, und dem tatsächlichen Raster für den Teilchenstrahl ausgeht. Selbst wenn sich nämlich beim Beginn jeder Zeile des Fernsehbildes nur eine minimale Abweichung ergibt, so summiert sich dieser Fehler im Verlaufe mehrerer Zeilen an, und er führt daher zu einer Verschiebung des Leuchtflecks gegenüber dem Bezugsraster, wodurch das oben vorgeschlagene Verfahren unbrauchbar wird. Bei einer Ausführungsvariante dieses früher vorgeschlagenen Verfahrens (Zeilen 33 bis 49 von Seite 3 der FR-PS 948 653) ist zwar vorgesehen, die am Ende jeder Zeile abgelesenen Fehlersignale zu summieren, indem sie selbst als Signale für die Vertikalablenkung verwendet werden, jedoch erweist sich auch diese Verbesserung in der Praxis wegen der Unsymmetrie, die sich bei allen opto-elektronischen Ablenksystemen ergibt, als nicht anwendbar.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der oben geschilderten Nachteile eine genaue Verschiebung des Leuchtflecks auf den Linien des einen der beiden Abtastraster zu gewährleisten, wobei sich insbesondere eine ausgezeichnete Farbbildwiedergabe mit Mitteln erhalten

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läßt, die erheblich geringere fabrikatorische Schwierigkeiten mit sich bringen als die Lochmaskenröhren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß ausgehend von einem Verfahren zum Führen eines Strahls geladener Teilchen in einer Leuchtschirmröhre, bei dem der Teilchenstrahl unter der konjugierten Einwirkung zweier zueinander orthogonaler Abtastungen verschoben wird, dadurch gelöst, daß der Leuchtfleck an auf dem Leuchtschirm angebrachten und auf die Lage des Leuchtflecks ansprechenden Führungselementen entlanggeführt wird, indem die eine der beiden Abtastungen unter Modulation durch ein von durch die Führungselemente gelieferten Anzeigen abgeleitetes Fehlersignal gesteuert wird, und daß der Leuchtfleck im voraus durch kontinuierliche Nachführung auf der gesamten Oberfläche einer Zeileneintrittszone vor seinem Auftreffen auf den eigentlichen Leuchtschirm zum Anfang der von ihm zu durchlaufenden Bahn geführt wird.

Die Zeilen für die horizontale Abtastung werden auf dem Leuchtschirm durch Führungselemente realisiert, denen der Leuchtfleck wie wirklichen Schienen folgt, so daß sich unabhängig von den Störungen oder Fehlern in elektronischen Schaltungen oder optischen Einrichtungen, mit denen die Leuchtschirmröhre zusammenwirkt, keine Verzerrung mehr für die vertikale Abtastung ergeben kann. Dieses Ergebnis wird dadurch erzielt, daß die auf dem Leuchtschirm angeordneten Führungselemente für den Vorbeigang des Leuchtflecks empfindlich sind, auf den sie in der Weise reagieren, daß sie einen gleichförmigen oder periodischen Strom, der im übrigen nur einen Bruchteil des Teilchenstrahlstromes selbst ausmacht^ oder eine elektromagnetische Strahlung abgeben. Die Intensität oder die Amplitude für die Frequenz des so erhaltenen Signals sind charakteristisch für die Abweichung zwischen der tat-

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sächlichen Lage und der - durch die Führungselemente definierten - theoretischen Lage des Leuchtflecks in jedem Augenblick, und man erhält daher auf diese Weise ein Fehlersignal, mit dessen Hilfe man eine Modulation in der Steuerung für den Integrator für die vertikale Abtastung vornehmen kann. Die so erhaltene Nachführung ist wegen der geringen für die Steuerung der vertikalen Abtastung gewählten Zeitkonstante L/R sehr rasch.

Gemäß einem wesentlichen Merkmal des erfindungsgemäß ausgebildeten Verfahrens wird der Leuchtfleck im voraus vor Jedem Einlaufen in eine Zeile auf dem eigentlichen Leuchtschirm auf die geradlinige Bahn nachgeführt, der er folgen soll. Zu diesem Zwecke ist eine Eintrittszone in die einzelnen Zeilen, die von oben nach unten den für den Betrachter nicht sichtbaren linken Rand des Leuchtschirms überdeckt, im Inneren der Leuchtschirmröhre mit Führungselementen für den Teilchenstrahl überzogen, deren unter dem Einfluß des Leuchtflecks abgegebene Signale der Steuerung für die Vertikalablenkung zugeführt werden, um den Leuchtfleck auf den Beginn der jeweiligen Zeile nachzuführen. Gemäß einer vorteilhaften Besonderheit einer solchen Anordnung wird die Verstärkung dieser Lagenachführung dadurch vergrößert, daß die Intensität des Teilchenstrahles während des letzten Teiles des Signals für die ZeilenunterdrUckung vergrößert wird. Die erfindungsgemäß vorgesehene Eintrittszone für die einzelnen Zeilen, in der der Leuchtfleck durch kontinuierliche Nachführung bei jedem Rücklauf des Teilchenstrahls zum Beginn der von ihm zu durchlaufenden Bahn zurückgeführt wird, ermöglicht es, sich mit sehr einfachen Hilfsmitteln von den oben erläuterten großen Schwierigkeiten zu befreien, die dem bekannten Stande der Technik eigen sind und sich aus der unvermeidlichen Unsymmetrie bei opto-elektronischen Ablenksystemen ergeben.

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Das erfindungsgemäß ausgebildete Verfahren eignet sich ganz allgemein für eine Anwendung bei allen in der Praxis für die Leuchtschirmabtastung gebräuchlichen Methoden. Zur Vereinfachung der Darstellung soll jedoch die nachr stehende Beschreibung auf den Fall einer üblichen Fernsehabtastung beschränkt werden, d.h. auf zwei Abtastungen in vertikaler bzw. horizontaler Richtung, bei denen der Äbtastende Leuchtfleck für den Betrachter gesehen der Reihe nach von links nach rechts und von oben nach unten eine Reihe von als Horizontale bezeichneten geraden Linien durchläuft, die nur sehr geringfügig von links nach rechts abwärts geneigt verlaufen. Dabei versteht es sich jedoch, daß eine solche Beschreibung der Wirkungsweise der Erfindung deren Bereich nicht einschränkt, da sich die entsprechenden Überlegungen für den Fachmann ohne Schwierigkeit auf andere Abtastsysteme übertragen.lassen.

In dem besonders wichtigen Fall, in dem infolge einer räumlichen Teilung mit konstanter Schrittweite für die Führungselemente für den Teilchenstrahl das aufgefangene Signal periodisch ist und sich eine theoretische Frequenz f für eine theoretische lineare horizontale Abtastgeschwindigkeit ν ergibt, wird erfindungsgemäß die Abweichung zwischen diesem theoretischen Wert f und dem tatsächlich gemessenen Wert f' zur Erzeugung eines Fehlersignals benutzt, durch dessen Anlage an die Steuerung für die Horizontalabtastung der sich auf jeder Zeile verschiebende Leuchtfleck auf die konstante theoretische Geschwindigkeit ν zurückgeführt wird. Bei dieser sehr wichtigen Besonderheit des erfindungsgemäß ausgebildeten Verfahrens werden auf_f diese Weise zugleich die Verzerrungen für die Horizontalabtastung korrigiert, und dies gilt unabhängig von den dafür verantwortlichen Ursachen. Diese von der Erfindung eröffnete Möglichkeit ist von besonderem Vorteil, da sie die Herstellung von Leuchtschirm-

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röhren mit sehr großen Ablenkwinkeln ermöglicht, die entsprechend wenig Raum einnehmen, und dies mit Hilfe von sehr einfachen Korrekturschaltungen erreichen läßt.

Schließlich gibt es noch eine gewisse Anzahl von Fällen insbesondere bei der Erzeugung von Farbbildern, bei denen die verwendete Leuchtschirmröhre mehrere Elektronenkanonen enthält, deren Elektronenstrahlen auf dem Leuchtschirm entlang paralleler Spuren arbeiten müssen. Das erfindungsgemäß ausgebildete Verfahren eignet sich auch in diesem Falle in folgender Weise vollkommen: Der eine dieser Elektronenstrahlen, der sogenannte Führungsstrahl, wird dann durch die auf dem Leuchtschirm angebrachten Führungselemente nachgeführt, während die anderen Teilchenstrahlen, die sogenannten nachgeführten Strahlen, den Verschiebungen des Führungsstrahles folgen. Dazu werden vor Inbetriebnahme der Leuchtschirmröhre ein für allemal die Permanentmagnete für die Zentrierung der einzelnen Elektronenstrahlen so eingestellt, daß die von den verschiedenen Elektronenkanonen abgegebenen Elektronenstrahlen so parallel und so nahe wie möglich zur Achse des Ablenksystems in die Zone eintreten, in der sie den Magnetfeldern für die Abtastung ausgesetzt sind.

Gegenstand der Erfindung ist weiter eine Leuchtschirmröhre, die sich dadurch kennzeichnet, daß sie auf der gesamten Oberfläche des eigentlichen Leuchtschirms eine Reihe von Führungsbändern mit einer den Durchmesser des Leuchtflecks in etwa entsprechenden Breite aufweist, von denen jedes einer der Zeilen des einen Abtastrasters entspricht und durch eine Aufeinanderfolge von in ihrer Breite mit einer Schrittweite Pl modulierten Zonen entsteht, wobei jede Abweichung in der Lage des Leuchtflecks gegenüber einem die-

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ser Bänder zu einem Fehlersignal führt, aus dem sich durch Integration ein Steuersignal für die andere Abtastung gewinnen läßt, so daß der Leuehtfleck in der Weise nachgeführt werden kann, daß er sich in jedem Augenblick streng auf den Rand des betreffenden Bandes zentriert verschiebt.

Die Verwendung von mit konstanter Schrittweite unterteilten Puhrungselementen führt zu einem Fehlersignal, das mindestens eine amplitudenmodulierte Trägerfrequenz enthält. Diese fundamentale Eigenschaft ermöglicht eine leichte Unterscheidung dieses Fehlersignals von der Videomodulation und führt daher zu einer einfachen und eleganten Lösung für die Schwierigkeiten, die sich bei den oben beschriebenen vorbekannten Einrichtungen aus der Vermischung von Fehlersignal und Videosignal ergeben,

Die geradlinigen horizontalen Führungsbänder bestehen aus einer Aufeinanderfolge von in ihrer Breite mit einer Schrittweite Pl modulierten Zonen, und der Durchlauf des Leuchtflecks mit der Horizontalgeschwindigkeit ν durch jedes Band führt daher zur Entstehung eines Signals mit einer Frequenz fl = v/Pl, dessen mehr oder weniger große Amplitude charakteristisch ist für die Lage des Leuchtflecks relativ zu den jeweiligen Bändern. Es genügt dann, die Änderungen der Amplitude dieses Signals als Fehlersignal für die Steuerung der Vertikalabtastung zu verwenden. Ein besonders wichtiger Fall ist der, in dem die modulierten Bänder aus einer Aufeinanderfolge von unterbrochenen Linien der Schrittweite Pl bestehen. In allen Fällen erleichtert die Modulation des aufgefangenen Signals mit der Frequenz Fl seine Identifizierung sehr.

Bei den gebräuchlichsten Ausführungsformen ist das Ablenksystem das in Fernsehgeräten übliche/ d„h„ es besteht

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aus einer Kombination von zwei Abtastungen, nämlich einer Horizontalabtastung und einer Vertikalabtastung. In diesem Sonderfall verlaufen die Führungsbänder auf dem Leuchtschirm geradlinig und horizontal.

Da die Führungsbänder einfach sind, wird die Nachführung von unilateraler Art, und das sich aus der momentanen Abweichung zwischen der durch das Führungsband gegebenen theoretischen Lage des Leuchtflecks und seiner tatsächlichen Lage ergebende Fehlersignal führt durch Integration unmittelbar zum Steuersignal für die Vertikalabtastung mit einer Nachführung des Leuchtflecks in der Weise, daß er sich in jedem Augenblick unter strenger Zentrierung auf den Rand des jeweiligen FUhrungsbandes in horizontaler Richtung verschiebt.

Wenn die Führungsbänder aus einem leitfähigen Metall bestehen, können sie selbst als Elektroden für die partielle Rückführung des FUhrungsstrahles dienen, d.h., daß dann der mehr oder weniger große durch diese Bänder fließende und daher für die vertikale Lage des Leuchtflecks relativ zu diesen Bändern kennzeichnende Anteil des Strahlstromes selbst als Fehlersignal verwendet wird. Der zweite Anteil des Strahlstromes für den Führungsstrahl fließt dann Über die für alle Teilchenstrahlen gemeinsame Rückführungselektrode zurück.

Ganz allgemein können die aus den Reaktionen der Führungsbänder auf den Vorbeigang des Leuchtflecks stammenden Signale von verschiedener Art sein: dabei kann es sich insbesondere um einen Bruchteil des Strahlstromes handeln, der über diese leitenden Bänder zurückfließt, oder auch um eine beispielsweise im ultravioletten Bereich liegende elektromagnetische Strahlung, die dann durch einen photoelektrischen Detektor sichtbar gemacht und in einen Strom überführt wird, dessen Frequenz für die Identität des Signals

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kennzeichnend ist..In bestimmten Fällen können die Führungsbänder auch aus einem Material bestehen, das eine starke Emission von Sekuridärelektrqnen zeigt, die dann von einer in der Leuchtschirmröhre in der Nachbarschaft des Leuchtschirms angeordneten speziellen Elektrode aufgefangen werden, wobei dann der aus diesen Sekundärelektronen entstehende Strom als Fehlersignal dient.

Bei allen oben beschriebenen Ausführungsbeispielen bestehen die Führungselemente aus einem einzigen modulierten Band, das auf den Leuchtschirm an der Stelle jeder Zeile für die Horizontalabtastung angeordnet ist. Das bedeutete daß bei diesen Beispielen die Nachführung des Leuchtflecks für den Führungsstrahl zur Verfolgung dieser Bänder in unilateraler Weise realisiert wird. Eine solche Methode führt aber bekanntlich in der allgemeinen Technik der Nachführung insbesondere dann zu Schwierigkeiten in der praktischen Durchführung, wenn die Intensität des Strahles moduliert wird.

Dies ist der Grund dafür, daß bei weiteren Ausführungsformen für eine erfindungsgemäß ausgebildete Leuchtschirmröhre die Führungselemente aus einer Serie von doppelten Bändern bestehen, d.h., daß jedes Band eine obere und eine untere Führung besitzt, deren gegenseitiger Abstand geringer 1st als der Durchmesser des Leuchtflecks während der Abtastung, so daß dieser ständig in Berührung mit mindestens einer dieser beiden Führungen steht. Bei diesen Ausführungsformen ergibt sich das verwendete und aus der Abweichung der· Lage des Leuchtflecks für den Führungsstrahl von den doppelten Bändern entstehende Fehlersignal entweder durch die Differenz in der Amplitude der zur oberen bzw. zur unteren Führung jeden Bandes gehörigen Signale oder durch das Ver-

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hältnis dieser Amplituden. Im ersten Falle kann das Fehlersignal zur je nach seinem positiven oder negativen Vorzeichen mehr oder weniger starken Modulation des Steuersignals für die Vertikalabtastung verwendet werden, was zu einer besonders einfachen und genauen Nachführung führt, da das Fehlersignal abwechselnd positiv und negativ ist. Im zweiten Falle kann das Amplitudenverhaltnis auf dem Wert 1 gehalten werden, woraus sich der zusätzliche Vorteil ergibt, daß jede auf die Intensitätsmodulation des Teilchenstrahls zurückgehende Komponente eliminiert wird.

Gemäß einer ersten AusführungsVariante bestehen die beiden doppelten Bänder aus kontinuierlichen metallischen und elektrisch leitfähigen Bändern; jede der so entstehenden beiden Führungen enthält dann einen in Abhängigkeit von der vertikalen Stellung des Leuchtflecks variierenden Anteil des Strahlstromes, und man verwendet die Differenz zwischen diesen beiden in den beiden verschiedenen Rückführungskreisen zurückfließenden Strahlstromteilen, um das Fehlersignal zu gewinnen, mit dessen Hilfe das Eingangssignal für den Integrator für die Steuerung der Vertikalabtastung moduliert wird.

Bei einer zweiten Ausführungsvariante bestehen die beiden Führungen für jedes doppelte Band aus zwei in ihrer Breite modulierten Bändern, wobei die Breite der oberen Führung für jedes Band mit einer Sehrittweite Pl und die Breite der unteren Führung für jedes Band mit einer Schrittweite P2 moduliert wird. Unter diesen Bedingungen erzeugt jeder das doppelte Band mit der linearen Geschwindigkeit ν für die Horizontalabtastung abtastende Führungsstrahl zwei Signalfamilien mit den Frequenzen Fl = V⁷Pl bzw. F2 = v/P2, und die Amplituden dieser Signale sind dann repräsentativ für die genaue vertikale Lage des Leuchtflecks in jedem Augenblick. Dnher genügt es dann, erfindungsgemäß an sich

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bekannte Mittel für die Bildung der Amplitudendifferenz oder des Atnplitudenverhaltnisses einzusetzen, um das Fehlersignal zu gewinnen, mit dessen Hilfe das Eingangssignal für den Integrator für die Steuerung der Vertikalabtastung mehr oder weniger moduliert wird. Bei dieser Ausführungsvariante liegt das zwei Komponenten mit den Frequenzen Fl und F2 aufweisende aufgefangene Signal in Form eines einzigen Stromes vor, und die beiden Führungen für jedes Band sind, sofern diese den elektrischen Strom leiten, elektrisch mit ein und derselben Sammelelektrode für das Signal verbunden. Im häufigsten Falle besteht das Signal mit den beiden Frequenzkomponenten Fl und F2 einfach -aus dem Bruchteil des Strahlstromes für den Führungsstrahl, der über den oberen bzw. den unteren Teil des jeweiligen Führungsbandes zur damit verbundenen Elektrode zurückfließt> während der andere Anteil dieses Strahlstromes über eine weitere Elektrode zurückfließt, als die mit Vorteil die gemeinsame Rückführungselektrode für den eigentlichen Leuchtschirm verwendet werden kann. Bei anderen Ausführungsformen kann es von Vorteil sein, die kontinuierlichen Bänder _ aus, einem Material herzustellen, das entweder eine mit Hilfe einer in der Nähe des Röhrenhalses angebrachten Pho.tozelle feststellbare elektromagnetische Strahlung oder zwei Ströme von Sekundärelektronen mit den Frequenzen Fl bzw. F2 abgibt, die dann an einer in der Nähe des LeuchtSchirmes angeordneten Elektrode aufgefangen werden können. Im einen wie im anderen Falle enthält der in einem einzigen Schaltkreis erhaltene Strom zwei Komponenten mit den Frequenzen Fl und F2, die leicht identifizierbar sind und sich wie oben zur Gewinnung des Fehlersignals verwenden lassen.

Gemäß einem anderen wichtigen Merkmal der vorliegenden Erfindung besitzt die Leuchtschirmröhre in der gesamten Ein-

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trittszone für die Zeile, auf die der Leuchtfleck bei jeder Rückkehr des Teilchenstrahles trifft, Führungselemente für die Führung des Leuchtflecks zum Beginn der Zeile, die noch näher beschrieben werden müssen. Im allgemeinsten Fall eines rechteckigen Fernsehschirmes mit Horizontal- und Vertikalabtastung liegt diese Zone für den Eintritt in die Zeilen vom Betrachter aus gesehen über die gesamte Höhe des Leuchtschirmes auf dessen linker Seite außerhalb der Oberfläche des eigentlichen Leuchtschirmes und ist daher für den Betrachter durch den Rahmen des Fernsehgerätes verdeckt.

Bei einer ersten Ausführungsform bestehen diese Führungselemente für die Zeileneintrittszone aus zusammenhängenden Flächen, die auf das Auftreffen des Leuchtflecks reagieren und zu beiden Seiten von Verlängerungen für jedes geradlinige horizontale Führungsband liegen, das seinerseits aus zwei Elektrodengruppen besteht. Unter der Einwirkung des Leuchtflecks lassen diese Oberflächen für den oberhalb des Führungsbandes liegenden Teil einen Strom il und für den unterhalb des Führungsbandes liegenden Teil einen Strom entstehen. Man sieht daher ohne weiteres, daß man unter Verwendung der Differenz zwischen diesen beiden an den beiden Elektrodengruppen aufgefangenen Strömen 12 und 12 als Fehlersignal für die Modulation der Vertikalablenkung des Teilohenstrahles eine schnelle Vertikalablenkung in der Weise erreichen kann, daß der Leuchtfleck sehr schnell in die Nachbarschaft des Beginns der von ihm zu durchlaufenden Zeile geführt wird.

Bei einer anderen Ausführungsform für diese Eintrittszone in den Zeilenanfang bestehen die Führungselemente aus diskontinuierlichen Flächen, Die zu beiden Selten der Verlängerungen jedes geradlinigen horizontalen Bandes liegende Zone weist Oberflächenflecken auf, die mit der Schrittweite Pl oberhalb der Bänder und mit der Schrittweite P2 unter-

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halb der Bänder alternieren. Auf diese Weise erzeugt der Leuchtfleck für den Führungsstrahl bei seiner Verschiebung mit der horizontalen Ablenkgeschwindigkeit ν Signale der Frequenz Fl = v/Pl bzw. F2 = v/P2, und man kann dann entweder die Differenz oder das Verhältnis zwischen den Amplituden dieser Signale als Fehlersignal für die Modulation der Vertikalablenkung für den Teilchenstrahl verwenden, und der andere Teil des Führungsstrahles findet dann eine Rückführung beispielsweise über die gemeinsame Elektrode des Leuchtschirmes. ,

Für die Erzeugung von Schwarz-Weiß-Bildern kann man zwar Ausführungsformen für die Erfindung mit nur einer Elektronenkanone ins Auge fassen, wobei der führende Leuchtfleck gleichzeitig zur Bilderzeugung dient, eine derartige Ausführungsform ist jedoch deshalb delikat, weil sie das Vorhandensein eines Minimalsignals, das den Schwarzpegel ändert, verlangt, und daher wird das erfindungsgemäße Verfahren häufiger mit Hilfe zweier Elektronenkanonen verwirklicht, deren Elektronenstrahlen einer parallelen Verschiebung unterworfen werden, wobei der zum ersten Elektronenstrahl, dem Führungsstrahl, gehörige Leuchtfleck sich auf einem nicht leuchtenden Führungsband verschiebt, während der zum zweiten Elektronenstrahl oder nachgeführten Elektronenstrahl gehörige Leuchtfleck sich auf einem leuchtenden Band auf dem Leuchtschirm bewegt.

Das Anwendungsgebiet, auf dem die Erfindung die größten Vorteile bietet, liegt jedoch bei der Erzeugung von Farbfernsehbildern nach dem Trichromverfahren. Daher ist Gegenstand der Erfindung weiter eine Leuchtschirmröhre, die sich dadurch kennzeichnet, daß ihre horizontalen Führungsbänder jeweils mit einem Triplet aus drei geradlinigen zu-

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sammenhängenden horizontalen Bändern aus lumineszierendem Material gekoppelt sind, von denen jedes einer der drei Grundfarben entspricht, wobei die Leuchtschirmröhre mit vier Elektronenkanonen versehen ist, von denen die erste oder Führungskanone einen entlang der horizontalen geradlinigen Führungsbänder nachgeführten Führungsstrahl emittiert, während die drei weiteren Kanonen, die nachgeführten Kanonen, von denen jede einer der drei Grundfarben zugeordnet ist, Elelektronenstrahlen emittieren, die den Verschiebungen des Pührungsstrahles in der Weise nachgeführt werden, daß sich die entsprechenden Leuchtflecke parallel zum dem Führungsstrahl entsprechenden Leuchtfleck verschieben, so daß sich für jedes der drei leuchtenden Farbbänder eine genaue Abtastung ergibt.

Die Fabrikation einer solchen Leuchtschirmröhre gestaltet sich unendlich viel einfacher als die der bisher am häufigsten verwendeten Lochmaskenröhren, und daher ermöglicht eine solche Leuchtschirmröhre die Erzeugung von Farbbildern von höherer Bildqualität mit viel einfacheren Mitteln. Insbesondere ist es erfindungsgemäß sehr einfach zu erreichen, daß die drei den Farbsignalen für die drei Grundfarben zugeordneten Elektronenkanonen der Verschiebung der Führungskanone in einer Weise folgen, daß die drei von ihnen erzeugten Leuchtflecke auf dem Leuchtschirm geradlinige und zur Bahn des zur Führungskanone gehörigen Leuchtflecks parallele Bahnen durchlaufen. Dazu genügt es nämlich, vor der Inbetriebnahme der Leuchtschirmröhre die rund um den Röhrenhals angeordneten Permanentmagnete für die Zentrierung der Elektronenstrahlen ein für allemal durch Einwirkung auf die inneren Polstücke in der Weise einzustellen, daß die von ihnen erzeugten Ablenkungen dazu führen, daß ,die vier von den vier Elektronenkanonen ausgehenden Elektro-

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nenstrahlen in die Zone, in der die Magnetfelder für die Strahlablenkung darauf einwirken, so parallel und so nahe zur Achse der Ablenkeinrichtung eintreten wie möglich. Sobald diese Bedingung einmal erfüllt ist, werden die dem Führungsstrahl durch die zueinander orthogonalen Magnetfelder aufgeprägten Ablenkungen automatisch von den drei nachgeführten Elektronenstrahlen nachgeahmt. Angemerkt sei schließlich noch, daß eine erfindungsgemäß ausgebildete Leuchtschirmröhre auch die Forderung nach einer Kompatibilität gegenüber Schwarz-Weiß-Bildern erfüllt; zur Erfüllung dieser Forderung genügt es nämlich, wie bei den . Lochmaskenröhren, ein für allemal das Stromverhältnis für die drei Elektronenkanonen einzustellen.

Bei einer speziellen Ausführungsform für eine Leuchtechirmröhre zur Erzeugung von Farbfernsehbildern läßt sieh der Aufbau dadurch vereinfachen, daß nur zwei Elektronenkanonen verwendet werden. Die erste Elektronenkanone übernimmt dann die Rolle der Führungskanone, und sie emittiert einen Führungsstrahl, dessen Leuchtfleck auf dem Leuchtschirm den horizontalen geradlinigen Führungsbändern nachgeführt wird. Die andere Elektronenkanone gewährleistet für sich allein durch eine ihr relativ zu ihrer Nachführstellung gegenüber der Führungskanone aufgeprägte momentane und zusätzliche Vertikalablenkung eine aufeinanderfolgende Abtastung der drei den drei Grundfarben entsprechenden lumineszierenden Bänder, Dieses Ergebnis läßt sich mit Hilfe einer Ternärsequenz erreichen, die gleichzeitig ein in der Leuchtschirmröhre auf der Höhe der Ablenkspulen vorgesehenes Elektrodenpaar für die zusätzliche Vertikalablenkung und die aufeinanderfolgende Umschaltung der drei Luminanzsignale steuert. Diese Ausführungsform führt zu einer Leuchtschirmröhre sehr einfacher Bauart, jedoch liegt es auf der Hand, daß sich im Vergleich zu der oben beschriebenen Ausführungs-

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form mit drei den einzelnen Grundfarben zugeordneten Elektronenkanonen ein gewisser Informationsverlust ergibt und daß die globale Bilderzeugung von minderer Qualität ist, wobei ein Auflösungsverlust in horizontaler Richtung mitspielt.

Ganz allgemein eignet sich eine erfindungsgemäß ausgebildete Leuchtschirmröhre schließlich auch für eine Erzeugung von Parbfernsehbildern nach der in die Praxis weitgehend eingeführten Methode des Zeilensprungverfahrens. Dieses Abtastverfahren ist eingeführt worden, um ohne einen Verlust an übertragener Information die Flimmereffekte unterdrücken zu können, die sich aus einem zu großen zeitlichen Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Fernsehbildern ergeben. Bei einem solchen System erfolgt die Abtastung der horizontalen Zeilen unter Zerlegung jedes Bildes in zwei Halbbilder, von denen das eine nur die geradzahligen und das andere nur die ungeradzahligen Zeilen umfaßt. PUr die Anpassung einer erfindungsgemäö ausgebildeten Leuchtschirmröhre an eine Bilderzeugung nach diesem Verfahren sind zahlreiche AusfUhrungsVarianten möglich; im folgenden sollen jedoch nur die beiden davon herausgegriffen werden, von denen man sich die größten Vorteile versprechen darf.

Bei einer ersten AusfUhrungsVariante sind die horizontalen Führungsbänder jedes mit einem Triplett von Farbbändern kombiniert und bestehen jeweils aus zwei Führungen. Die obere und die untere Führung des Bandes der Ordnungszahl η sind jede aus einer Aufeinanderfolge von unterbrochenen Linien mit einer Schrittweite Pl bzw. P2 ausgebildet; die gleichen oberen und unteren Führungen für das Führungsband der Ordnungszahl η +1 bestehen aus unterbrochenen Linien mit den umgekehrten Schrittweiten P2 bzw. Pl. Diese Anordnung ermöglicht eine leichte Identifizierung der geradzahli-

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gen und der ungeradzahligen Zeilen durch Nachführung des Führungsstrahlesj während jedes der beiden im übrigen in bekannter Weise ausgehend von senderseitig ausgestrahlten Synchronisiersignalen definierten Halbbilder wird jeweils eines von zwei Farbtripletts durch die drei den verschiedenen Grundfarben zugeordneten Elektronenkanonen abgetastet.

Bei einer zweiten AusführungsVariante sind die horizontalen Führungsbänder mit mehreren farbig lumineszierenden Bändern gekoppelt, deren Anzahl größer oder kleiner ist als drei, und alle Führungsbander sind untereinander gleich. Die zusätzlichen Ablenkungen gegenüber der Nachführung der Führungskanone werden dann drei Farbelektronenstrahlen aufgeprägt, damit während der Abtastung jedes Halbbildes nur eine bestimmte Anzahl der Farbbänder von den Elektronen= strahlen überstrichen wird.

Angemerkt sei schließlich noch, daß es bei Verwendung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Leuchtschirmröhre sehr nützlich sein kann, den Führungsstrahl mit Sicherheit von den nachgeführten Strahlen unterscheiden zu können.,, damit sichergestellt werden kann, daß die Führungsbänder nicht von einem der nachgeführten Strahlen durchlaufen werden, der zufällig von einem dieser Bändern eingefangen wird. Aus diesem Grunde ist es im Sinne der Erfindung von Vorteil, den von der Führungskanone ausgesandten Elektronenstrahl mit einer höheren Frequenz und vorzugsweise einer die Frequenz des Videosignals übersteigenden Frequenz zu modulieren. Die als Folge der Reaktion der Führungsbander auf den Leuchtfleck erhaltenen Anzeigen liegen dann, wenn es sich wirklich um den Führungsstrahl handelt, bei der kennzeichnenden Modulationsfrequenzj im anderen Falle dagegen wird überhaupt kein Signal über die Nachführschleife

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für die Vertikalablenkung übertragen.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele veranschaulicht; dabei zeigen in der Zeichnung:

Fig. 1 eine Ausführungsform für einen erfindungsgemäß ausgebildeten Fernsehleuchtschirm, bei der die Führungsbänder doppelt und kontinuierlich ausgebildet sind,

Fig. 2 den oberen Teil der Darstellung von Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,

Flg. 3 ein Schaltbild für die zu dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 und 2 gehörige elektronische Schaltung,

Fig. 4 in einem längs der Schnittlinie Z-Z' in Fig. 5 geführten Schnitt durch den Hals der Leuchtschirmröhre die vier Elektronenkanonen und die Magnete für die Zentrierung der Elektronenstrahlen,

Fig. 5 einen entlang der Schnittlinie X-Y in Fig. 4 durch die Darstellung von Fig. 4 gelegten Schnitt,

Fig. 6 ein Ausführungsbeißpiel für eine erfindungsgemäße Ausbildung eines Leuchtschirmes mit doppelten, elektrisch kontinuierlichen, aber räumlich mit zwei Schrittweiten Pl und P2 modulierten Führungsbändern,

Fig. 7 ein Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Ausbildung eines Leuchtschirmes mit doppelten,

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elektrisch unterbrochenen, elektromagnetische Strahlung abgebenden und räumlich mit zwei Schrittweiten Pl und P2 modulierten Pührungs- ' bändern,

Fig. 8 ein Schaltbild für die zur Korrektur der Vertikalablenkung bei einer Ausbildung der Führungsbander nach Fig. 7 erforderliche elektronischen Schaltung,

Fig. 9 ein Schaltbild für die mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Fernsehleuchtschirm gekoppelte elektronische Schaltung für den Fall einer Verstärkung der Nachführung des Leuchtflecks für den Führungsstrahl in die Zeileneintrittszone durch Vergrößerung der Strahlintensität am Zeilenanfang,

Fig.10 ein Schaltbild für die mit einer Farbfernsehröhre mit vier Elektronenkanonen für die Nach» führung der Horizontalablenkgeschwindigkeit gekoppelte elektronische Schaltung,

Fig.11 ein Schaltbild für die mit einer Fernsehröhre, bei der die Elektronenkanone für die Erzeugung des Führungsstrahles mit höherer Frequenz moduliert wird, gekoppelte elektronische Schaltung,

Fig.12 das Prinzip für die Abtastung des Leuchtschirms einer Farbfernsehröhre mit einer führenden Elektronenkanone und nur einer nachgeführten Elektronenkanone,

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Pig. 13 ein Schaltbild für die mit einer nach Fig. 12 ausgebildeten Farbfernsehröhre gekoppelte elektronische Schaltung,

Fig. 14 das Prinzip für die Abtastung des LeuchtSchirms einer Farbfernsehröhre mit drei nachgeführten Elektronenkanonen und einer FUhrungskanone nach dem Zeilensprungverfahren mit zwei ineinandergeschachtelten Halbbildern, wobei jedes Triplettpaar ein lumineszierendes Band und ein gemeinsames Führungsband aufweist,

Fig. 15 eine Ausführungsform für den Leuchtschirm einer erfindungsgemäß ausgebildeten Farbfernsehröhre mit Abtastung gemäß zweier ineinandergeschachtelter Halbbilder, wobei jedem Führungsband mit alternierender Schrittweite ein Farbtriplett zugeordnet ist,

Fig. 16 ein Schaltbild für die mit einer Farbfernsehröhre nach Fig. I5 gekoppelte elektronische Schaltung und

Fig. 17 eine Ausführungsform für den Leuchtschirm einer erfindungsgemäß ausgebildeten Farbfernsehröhre mit Abtastung gemäß zweier ineinandergeschachtelter Halbbilder, wobei jedem Führungsband zwei gleiche Farbtripletts zugeordnet sind.

In Fig. 1 ist in sehr schematischer Weise der Umriß des eigentlichen Leuchtschirms 1 einer Fernsehröhre dargestellt, der eine bestimmte Anzahl von Zeilen 2, 3, 4 für die Horizontalabtastung aufweist. Dabei ist in Fig. 1 die Neigung dieser

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Zeilen 2, 3, 4 übertrieben dargestellt, und es sind der Übersichtlichkeit halber auch nur drei solche horizontale Zeilen 2, 3 und 4 veranschaulicht, jedoch ist es ohne weiteres klar, daß in der Praxis die Neigung der horizontalen Zeilen 2, 3 und 4 wesentlich geringer ist, und daß ihre Anzahl erheblich höher liegt, ohne daß dies aus dem Bereich der Erfindung führt. Erfinduhgsgemäß ist der dargestellte Leuchtschirm von oben nach unten in zwei Teile unterteilt, nämlich einen ersten Teil A links von einer vertikalen Linie X-X¹ und einen zweiten Teil B, der rechts von dieser vertikalen Linie X-X' liegt. Der Teil A soll im folgenden zur Vereinfachung der Ausdrucksweise mit dem Begriff Zeileneintrittszone bezeichnet werden, der Teil B dagegen entspricht dem lumineszierenden Abschnitt und bildet daher den für den Betrachter allein sichtbaren eigentlichen Leuchtschirm. Erfindungsgemäß ist jede der Zeilen 2, 3 und 4 in Form doppelter auf der Oberfläche des Leuchtschirmes abgeschiedener leitender.Bänder ausgeführt und besitzt eine obere Führung 2a, j5a, bzw. 4a sowie eine untere Führung 2b, 3b bzw. 4b. In der Zeileneintrittszone A, die in Fig. 2 mit mehr Einzelheiten dargestellt ist, sind die oberen und unteren Führungen 2a bis 4a bzw. 2b bis 4b der horizontalen Führungsbänder 2 bis 4 durch Flächen 5 bis 10 verlängert, von denen jede mit einer der Führungen der verschiedenen Führungsbänder in Verbindung steht, so daß bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 die Fläche 5 mit der oberen Führung 2a des Führungsbandes 2, die Fläche 6 mit der unteren Führung 2b des Führungsbandes 2, die Fläche 7 mit der oberen Führung 3a des Führungsbandes 3, die Fläche 8 mit der unteren Führung 3b des Führungsbandes 3* die Fläche 9 mit der oberen Führung 4a des Führungsbandes 4 und die Fläche 10 mit der unteren Führung 4b des Führungsbandes 4 verbunden ist. Die Flächen 5 bis 10 sind paarweise zueinander parallel mit zwei Leitern 11 und 12 verbunden, wobei die oberen Führungen 2a, J>& und 4a parallel zueinander zum Leiter 11 und die unteren Führungen 2b, 3b ynd 4b untereinander parallel zum Leiter 12 führen. In Fig. 1 und

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2 sind weiter in Form kleiner Kreise verschiedene Stellungen für den dem Führungsstrahl entsprechenden Leuchtfleck eingetragen, etwaigen nachgeführten Elektronenstrahlen entsprechende Leuchtflecke sind dagegen nicht dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Nachführung des Führungsitrahles auf gerade horizontale Bahnen, wie sie durch die Führungsbänder 2, 3 und 4 definiert sind, mit Hilfe der Rückströme für den Führungsstrahl, die sich in den Leitern und 12 in jedem Augenblick in Abhängigkeit von der Lage der Auftreffstelle des Leuchtflecks für den Führungsstrahl auf dem Leuchtschirm ergeben.

Im Schaltbild von Fig. 3 findet sich wieder der Leuchtschirm 1 einer Leuchtschirmröhre 13, und außerdem sind die Ablenkspulen 14 und 16 für die Vertikalablenkung bzw. für die Horizontalablenkung der Elektronenstrahlen dargestellt. In der schematischen Darstellung von Fig. 3 ist zur Vereinfachung der Zeichnung lediglich die für die Erzeugung des Führungsstrahles vorgesehene Führungselektronenkanone 17 dargestellt. Die Horizontalablenkung, d.h. die Abtastung der verschiedenen Zeilen des Bildes, erfolgt unter Steuerung durch Impulse l3, die einem Sägezahngenerator 19 zugeführt werden. Die Impulse 18 sind Zeilensynchronisationsimpulse, wie sie von einem üblichen Fernsehsender ausgestrahlt werden. Die Vertikal- oder Rasterabtastung erfolgt unter Zwischenschaltung eines Integrators 20, der aus einem Rechenverstärker 21 und einem Gegenkopplungskondensator 22 besteht. Der Integrator 20 wird für jedes Raster unter Steuerung durch Rastersynchronisationsimpulse 23 auf Null gestellt, die vom Sender auf eine Leitung 2k gegeben werden und einen normalerweise gesperrten Transistor 25 entsperren. Der bisher beschriebene Schaltungsaufbau ist an sich bekannt und findet in weitern Umfange bei allen LeuchUichirmrb'hren mit orthogonaler Ablenkung Verwendung. Das Schaltbild von Fig. 3 enthält

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weiter ejine Gleichspannungsquelle 25, die eine konstante Gleichspannung V atagibt _t die über einen Widerstand 27 am Eingang des Integrators 20 anliegt und damit die Abtastgeschwindigkeit für die Vertikalabtastung bestimmt. Diese Abtastgeschwindigkeit ist so gewählt, daß bei Fehlen einer Nachführung für den Leuchtfleck für den Führungsstrahl durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Führungselemente dieser Lichtfleck die Tendenz zeigt, spontan eine mittlere Bahn zu durchlaufen, die im großen und ganzen jeder der horizontalen Zeilen des Rasters entspricht und damit auch deren Neigung gegen die Horizontalrichtung zeigt» Die Schaltung von Fig. 3 enthält schließlich noch zwei Widerstände 28 und 29, Über die sich der Stromkreis für den die Leiter 11 und 12 durchfließenden Strahlstrom des Führungsstrahles zur Masse hin schließt. Wenn diese Ströme die Leiter 11 und 12 durchfließen, entsteht an den Anschlußklemmen der beiden Widerstände 28 und 29 je eine Potentialdifferenz, und diese beiden Potentialdifferenzen werden über zwei Widerstände 30 und 31 nacheinander dem Eingang des Integrators 20 zugeführt, wobei die dem Widerstand 28 entsprechende Potentialdifferenz mittels eines Verstärkers 32 mit einer Verstärkung von -1 in tirer Polarität umgekehrt wird»

Der Betrieb des in Fig. 1 bis 3 veranschaulichten Ausführungsbeispiels gestaltet sieh dann in folgender Weise:

Der steh aus dem von der Elektronenkanone 17 in der Kathodenstrahlröhre 13 abgegebenen Führungselektronenstrahl ergebende Strahlstrom fließt je nach der Lage der Auftreffstelle dieses Elektronenstrahls auf dem Leuchtschirm 1 über die Leiter H oder 12 zurück. Dabei ist offensichtlich, daß dann, wenn bei Beginn der Rasterabtastung der Leuchtfleck die Lage 33 in Fig. 2 einnimmt, der Strahlstrom des FÜhrungselektronenstrahls über den Leiter 11 zurückfließt und an den

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Klemmen des Widerstandes 28 eine Spannung erzeugt. Befindet sich dagegen der Leuchtfleck an der Stelle ^h in Fig. 2, so fließt der Strahlstrom über den Leiter 12 zurück und läßt an den Klemmen des Widerstandes 29 eine Spannung entstehen.

Wenn sich der Leuchtfleck beispielsweise an der Stelle in Fig. 2 befindet, also genau auf das Intervall zwischen den Oberflächen 5 und 6 zentriert ist, so teilt sich der auf den FUhrungselektronenstrahl zurückgehende Strahlstrom in gleichem Verhältnis auf die beiden Widerstände 28 und 29 auf.

In Jedem Augenblick ist daher die zwischen den Spannungen an den Klemmen dieser beiden Widerstände 28 und 29 bestehende Differenz repräsentativ für die Lage des Leuchtflecks relativ zu einer der Zeilen für die Horizontalabtastung,

Die verschiedenen Polaritäten werden so eingestellt, da3 für eine Lage des Leuchtflecks an der Stelle 33 am Eingang des Rasters (Fig. 2) die an den Klemmen des Widerstandes 28 in Fig. 3 auftretende Spannung nach einer Polaritätsumkehr durch den Verstärker 32 so auf den Integrator 20 einwirkt, dafi dessen Integrationsgeschwindigkeit zunimmt, so daß sein Ausgangssignal nach einer neuerlichen Verstärkung in einem Verstärker 36 rascher zunimmt als unter dem alleinigen Einfluß des durch den Widerstand 27 fließenden Stromes. Dieses Ausgangssignal wird über eine Leitung 37 den Ablenkspulen für die Vertikalablenkung zugeführt. Dies hat zur Folge, daß der Leuchtfleck, anstelle eine von der Stelle 33 zur Stelle verlaufende Bahn zu verfolgen, rascher absinkt und sich zunächst an der Stelle 39 und dann an der Stelle 40 in Fig. 2 befindet. In diesem Augenblick teilt sich der Strahlstrom auf Grund des Führungselektronenstrahles auf seinem Rückwege auf die beiden Leiter 11 und 12 auf, wobei im Leiter 12 mehr Strom fließt als im Leiter 11, so daß das an den Klemmen des

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Widerstandes 29 auftretende Signal das an den Klemmen des ■ Widerstandes 28 auftretende Signal überwiegt, so daß die sich aus diesen beiden Spannungen ergebende und über die Widerstände 31 und 30 dem Integrator 20 zugeführte Spannungsdifferenz· dieses I"al das umgekehrte Vorzeichen aufweist. Daraus ergibt sich erfindungsgenäß ein Fehlersignal, das dank seiner Anlage am Integrator 20 für die Vertikalabtastung ein Nachführsignal auf der Leitung 37 in dem Sinne erzeugt, daß der Elektronenstrahl eine Neigung zum Ansteigen im Zeilenraster unter Übergang von der Stelle 40 zur Stelle 35 erfährt. Wenn der Elektronenstrahl die.Stelle 35 erreicht hat, haben die Zeieneintrittszone A und die Flächen 3 und 6 ihre Aufgabe erfüllt, und der an der Stelle 35 befindliche Leuchtfleck, der genau auf den Beginn der durch die Führungsbahn gegebenen Zeile ausgerichtet ist, braucht nur mehr entsprechend den gleichen Nachführverfahren diese Zeile zu durchlaufen, wobei er durch die obere Führung 2a und die untere Führung 2b wie auf richtigen Schienen geführt wird. Bei jedem Auslaufen des Leuchtfleckes aus dem Zwischenraum zwischen den Führungen 2a und 2b wirken nämlich die Korrektursignale mit der . Iritegrationsgeschwindigkeit des Integrators 20 in dem Sinne, daß sie den Leuchtfleck genau in der Mitte dieses Intervalls halten. Die Genauigkeit der so erzielbaren Führung hängt nur von den Abmessungen des Leuchtfleckes ab und kann ein Vielfaches kleiner sein als sein Durchmesser. Die Zeitkonstante für diese Korrekturwirkung kann sehr klein gehalten werden, da sich die Trägheit des Elektronenstrahles praktisch vernachlässigen läßt und die Zeitkonstante L''R für die Ablenkspulen IM für die Vertikalablenkung so klein wie gewünscht gemacht werden kann.

Erfindungigemäß ist. die Breite? der· Führungselektroden vollkommen unterschiedlich je nachdem, ob'es sich um die

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Zeileneintrittszone, in der der Teilchenstrahl nach seiner Rückkehr vom Ende der vorangehenden Zeile noch keine definierte Lage einnimmt, oder um die eigentliche Zeile handelt, wo der Teilchenstrahl bereits auf das Intervall zwischen den beiden Führungen voreingestellt ist und nur kleinere momentane Korrekturen genügen, um ihn innerhalb dieses Intervalles zu halten. Die nicht vom Führungsnetz bedeckten Bereiche können die verschiedenen lumineszierenden Substanzen aufnehmen, die für die Bilderzeugung erforderlich sind.

Dank der nur geringen Trägheit des Teilchenstrahles und der gesamten Steuerung braucht sich die Zeileneintrittszone nur über einen kleinen Teil der gesamten Breite des Leuchtschirmes 1 zu erstrecken, es genügen dafür beispielsweise einige Prozent der Leuchtschirmbreite. So kann die Breite der Zeileneintrittszone für eine Leuchtschirmröhre mit einer Leuchtschirmbreite von 60 cm in der Größenordnung von 1 cm liegen.

Bei dem oben beschriebenen Beispiel ist angenommen, daß infolge einer Verzerrung bei der Abtastung oder einer schlechten Einstellung der Integrationsgeschwindigkeit für den Integrator 20 der Leuchtfleck beispielsweise nach dem Durchlaufen der ersten Zeile von der Stelle 41 zur Stelle 42 (Fig. 1) in der Zeileneintrittszone an der Stelle 43 geringfügig unterhalb der nächstfolgenden Zeile 3 auftritt. Es kommt dann zu einer augenblicklichen Lagekorrektur, und der Leuchtfleck durchläuft nacheinander die Stellungen 44 und 45, bis er die Stelle 46 am Beginn der zweiten Zeile J> erreicht, die er sodann genau durchlaufen kann.

Sobald der Leuchtfleck die Stelle 47 erreicht hat, tritt der Rastersyjiohronisationsimpulr auf und führt zu einer Ent-

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lädung des Integrators 20, so daß der Leuchtfleck in die Nachbarschaft der Stelle 33 gelangt, wo der Zyklus von neuem beginnt.

Bei einer vereinfachten Ausführungsform wird mit einer unilateralen Nachführung für den Führungsstrahl gearbeitet. Dazu braucht es dann keine Spannungsquelle 26 für die Abgabe einer konstanten Spannung, und die Integrationsgeschwindigkeit des Integrators 20 wird ohne Korrektur zu Null. Außerdem wird nur eine der beiden Gruppen von Pührungselektroden beibehalten; die geradlinigen Führungsbänder sind in diesem Falle ebenfalls vereinfacht ausgeführt und bestehen jeweils nur aus einer einzigen Führung, die mit der jeweiligen Zeile zusammenfällt, und auch die Zeileneintrittszone enthält nur eine Serie von leitenden Flächen, also beispielsweise die Flächen 5, 7 und 9. Es ist dann auch nur das vom Leiter 11 geführte Korrektursignal erforderlich, da die Steuerung immer nur nach unten erfolgt, wobei das Steuersignal aufhört,

sobald der Leuchtfleck die Führungselektrode verläßt, und umgekehrt im gleichen Maße größer wird, wie sich die vom Leuchtfleck überstrichene Oberfläche der Führungselektrode vergrößert. Einer Steuerung über den Leiter 12 bedarf es in diesem Falle nicht.

Bei einer solchen Ausführungsform liefert das sich aus der Abweichung des Leuchtflecks von dem von ihm zu durchlaufenden Führungsband ergebende Fehlersignal unmittelbar durch Integration das Nachführungssignat für die Vertikalabtastung, und der Leuchtfleck verschiebt sich unter Zentrierung auf den einen Rand des Führungsbandes, wobei die Auswahl dieses Randes davon abhängt, ob als Führungsband das mit dem Leiter 11 oder das mit dem Leiter 12 gekoppelte Führungsband beibehalten wird. Eine solche unilaterale Nachführung ist

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zwar sehr einfach in ihrem Aufbau, sie ist jedoch auch stärker anfällig gegenüber Störungen und Zufallssignalen, sie arbeitet also insgesamt weniger gut, obwohl sie im Prinzip durchaus verwendbar ist.

In Fig. 4 und 5 sind Einrichtungen dargestellt, wie sie im Rahmen der Erfindung dazu verwendet werden können, die nachgeführten Elektronenstrahlen den Bewegungen des FUhrungsstrahles aus der Führungskanone folgen zu lassen. Dabei zeigt Fig. 4 den Hals 48 der Leuchtschirmröhre 13, in den bei diesem Ausführungsbeispiel vier Elektronenkanonen 17, 50, 51 und 52 eingebaut sind, die "zur Erzeugung der gewünschten Bilder auf dem Leuchtschirm 1 dienen. Fig. 4 zeigt dabei die Leuchtschirmröhre 15 in Aufsicht, und die vier Elektronenkanonen 17, 50, 51 und 52 liegen sämtlich etwa in der horizontalen Mittelebene der Leuchtschirmröhre 13. Die Elektronenkanone 17 dient als FUhrungskanone, während die drei weiteren Elektronenkanonen 50, 51 und 52 die Aufgabe von nachgeführten Elektronenkanonen übernehmen. MLt Hilfe von vier magnetischen Zentriersystemen, die aus fünf inneren PoLstücken 53, 54, 55, 56 und 209 bestehen, Lassen sich die von den vier ELektrorienkanonen 17, 50, 51 und 52 abgegebenen Elektronenstrahlen in der Welse einstellen, daß sie Ln die Zone, in der das von den Ablenkspulen 14 erzeugte Magnetfeld darauf einwirkt, so parallel und so nahe zur Achse der Leuchtschirmröhre L'S eintreten wie möglich, unter ELnhaltung dieser Bedingung erfahren die vier ELektronenstrahlen die gleichen elektromagnetischen Ablenkungen und die -ugehörigen Leuchtflecke überschreiben *uif dem Leuchtschirm 1 der Leuchtschirmröhre 13 zueinander paraJ Le Ie Bahnen. In Fig. 5» die einen Schnitt durch die Darstellung von FLg. 4 Längs eier Schnittlinie X-Y darstelLt, sind vier Permanentmagnet;* ^r>8, 59, "60 und 6t ·;ιι sehen,, deren Magnet-

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kreise sich über äußere Polstücke 210, 211, 212 und 213 schließen, die so angeordnet sind, daß die ablenkenden Magnetfelder in den von den inneren Polstücken 53, 54, 55* 56 und 209 gebildeten Luftspalten eine solche Richtung und eine solche Intensität aufweisen, daß die von den vier Elektronenkanonen I7, 50, 5I und 52 abgegebenen Elektronenstrahlen 216, 217, 218 bzw. 219 in der Horizontalebene um genau einem solchen Winkel abgelenkt werden, daß sie parallel zueinander verlaufen.

Fig. 6 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführung der Führungselemente für den .Führungsstrahl, bei der jedes Führungsband aus zwei Führungen, nämlich einer oberen und einer unteren Führung zusammengesetzt ist, die räumlich mit einer Schrittweite Pl bzw. P2 moduliert sind. Dabei wird in Fig. 6 wieder zwischen der Zeileneintrittszone A und der eigentlichen Leuchtzone B des Leuchtschirms 1 unterschieden, wobei die Darstellung einer Farbfernsehbilderzeugung nach dem Trichromverfahren entspricht. Daher sind den beiden ersten Doppelzeilen 2 und 3 jeweils Tripletts aus je drei lumineszierenden Bändern zugeordnet, wobei zur Zeile 2 ein blaues Band 2b¹, ein rotes Band 2r und ein grünes Band 2v gehören, während der Zeile 3 ein blaues Band 3d', ein rotes Band 3r und ein grünes Band 3v zugeordnet, sind. Erfindungsgemäß weist die obere Führung 2a des Führungsbandes 2 eine bestimmte Anzahl von Einschnitten 62 und 63 auf, die mit der Schrittweite Pl aufeinanderfolgen. Die untere Führung 2b des Führungsbandea 2 enthält eine, bestimmte Anzahl von Einschnitten 64, 65 und 66, die mit der Sehrittweite P2 auf eina η der folgen. In entsprechender Weise lassen Einschnitte in der Zeileneintrittszone A Sektoren 67 und mit ejner Schrittweite Pl oberhalb der Zeile 2 und Selctorcn 69, 7 C und 71 mit der Schrittweite Γ2 unterhalb der .",ei] ο

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entstehen. Der Leuehtfleck 72 der Führungskanone verschiebt sich entlang einer gestrichelten Linie 73 zum Beginn der Zeile 2 und dann längs dieser Zeile 2 selbst. Dabei sind die drei den drei dem Führungsstrahl nachzuführenden Elektronenstrahlen entsprechenden Farbelektronenstrahlen so eingestellt, daß ihr vertikaler Abstand genau dem der drei Farbbänder 2b', 2r und 2v entspricht, wenn der Leuehtfleck des Führungsstrahles genau auf die Zeile 2 zentriert ist. Dies ist der Fall für die dritte in Fig. 6 gezeigte Stellung, in der sich der dem Führungsstrahl entsprechende Leuchtfleek bei 74, der dem grünen Strahl entsprechende Leuehtfleck bei 75, der dem roten Strahl entsprechende Leuchtfleek bei 76 und der dem blauen Strahl entsprechende Leuehtfleck bei 77 befinden. Bei dem in Fig. 6 veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind die schraffierten Führungsflächen kontinuierlich ausgebildet, und die Regelung kann dann, wenn die Führungsflächen außerdem den elektrischen Strom leiten, so vorgenommen werden, daß das Fehlersignal anhand der Differenz zwischen den Amplituden der beiden in der FUhrungselektrode 220 erzeugten Ströme mit den Frequenzen fl und f2 gewonnen wird, da die beiden in jedem Augenblick variierenden Teilströme des Strahlstromes für den sich verschiebenden FUhrungsstrahl über diese Elektrode zurückfließen. Der restliche Teil des Strahlstromes für den Führungsstrahl fließt über die in Fig. 6 weiß gelassenen Flächen zurück, und er entspricht einem anderen möglichen Rückweg, der beispielsweise der gemeinsame Rückweg für die auf die entsprechenden lumineszierenden Teile des Leuchtschirms 1 auftreffenden Elektronen des roten, des blauen und des grünen Elektronenstrahles sein kann. Die Methode für die Nachführung des Führungsstrahles in seiner vertikalen Stellung ist die gleiche, wie sie oben erläutert ist.

In gleicher Weise kann man, ohne den Rahmen der Erfindung

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zu verlassen, die in Fig.. 6 schraffierten Flächen aus einem Material herstellen, das ein hohes Emissionsvermögen für Sekundärelektronen aufweist, wie dies beispielsweise für Magnesiumoxyd der Fall ist, wobei dann diese Sekundärelektronen von einer speziellen Hilfselektrode aufgefangen werden, die zu diesem Zwecke in der Nähe des LeuchtSchirmes 1 in der Leuchtschirmröhre 13 anzuordnen ist. In diesem Falle wird die sich je nach dem Auftreffen des Leuchtflecks auf in Fig. 6 schraffierte oder weiße Flächen des Leuchtschirms ergebende Änderung für die Stromkomponenten der Frequenz fl bzw. f2 im Strom der Sekundärelektronen ergebende Änderung als Nachführsignal benutzt und entweder im Stromkreis der Führungselektrode 220 oder im Stromkreis der Hilfselektrode aufgefangen.

Bei dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel, in dem sich der größte Teil der auch in Fig. β gezeigten Bauelemente wiederfindet, bestehen die Führungsbänder 2 und 3 wieder aus zwei oberen und unteren Führungen, die Schrittweiten Pl und P2 aufweisen, jedoch dieses Mal unterbrochen sind. Mit anderen Worten ausgedrückt bestehen diese Führungen aus unterbrochenen Linien wie den Linien 78, 79, 80, 8l und 82, die mit einer Schrittweite Pl die obere Führung 2a für das Band 2 bilden, oder den Linien 83, 84 und 85, die mit einer Schrittweite P2 die untere Führung 2b für das Band 2 bilden. In gleicher Weise besteht die Zeileneintritts- ' zone A in diesem Falle aus einer bestimmten Anzahl von Flecken oder ausgeschnittenen Flächen von rechteckiger Form und Anordnung, wobei die Flächen 86, 87, 88, 89 und 90 beispielsweise mit einer Schrittweite Pl oberhalb der Zeile 2 und die Flächen 9I, 92 und 93 mit einer Schrittweite P2 unterhalb der Zeile 2 angeordnet sind. Die einzelnen ausgeschnittenen Flächen sind gegeneinander isoliert, und bei dem' dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Fehlersignal mit Hilfe

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elektromagnetischer Signale gewonnen, die beim überstreichen der vorerwähnten Oberflächen oder Linien der Führungsbänder durch den Leuchtfleck des Führungsstrahles entstehen. Bei dem besonderen beschriebenen Beispiel bestehen diese Oberflächen und Linien mit Vorteil aus einem Material mit einem hohen Emissionsvermögen für ultraviolette Strahlung, und das Vorhandensein dieser Strahlung wird in der Nähe des Röhrenhalses der Leuchtschirmröhre 13 mit Hilfe einer photoelektrischen Detektoreinrichtung festgestellt.

Unabhängig von der physikalischen Natur des Fehler-Signals, also seiner Ausbildung als Strom oder als elektromagnetische Strahlung, erfolgt seine Auswertung in einer Schaltung, wie sie in Fig. 8 dargestellt ist. Die Darstellung in Fig. 8 zeigt wieder einige Bauelemente, die bereits in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben sind und auch in Fig. 8 die gleichen Bezugszahlen tragen. Dabei ist in Fig. 8 als einzige horizontale Zeile auf dem Leuchtschirm 1 die Zeile 2 mit ihren Führungselementen in der Zeileneintrittszone A und auf dem eigentlichen Leuchtschirmteil B dargestellt. In den Röhrenhals 48 der Leuchtschirmröhre I3 sind In Fig. 8 nur die Führungskanone 17 und der Photodetektor 94 eingezeichnet, der die beim Überstreichen der Führungsbänder durch den Leuchtfleck erzeugten elektromagnetischen Signale auffängt.

Wenn die Zeilen für die horizontale Abtastung vom Leuchtfleck 72 des Führungsstrahles mit der linearen Geschwindigkeit ν durchlaufen werden, erhält der Photodetektor 94 eine Mischung von elektromagnetischen Signalen mit den Frequenzen fl = Pl/v und f2 = P2/v zugeführt. Diese Signale werden in einen Strom umgewandelt und durch einen Verstärker 95 verstärkt. Anschließend an den Verstärker 95 fließt dieser Strom durch zwei Widerstände 96 und 97 und von diesen zu zwei Schwingkreisen 98 bzw. 99*

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von denen der eine auf die Frequenz fl und der andere auf die Frequenz f2 abgestimmt ist. Dies ermöglicht eine fehlerfreie Aussiebung der Signalkomponenten mit den Frequenzen fl bzw. f2 aus dem Gesamtsignal. Die beiden entsprechenden Ströme- werden anschließend in Gleichrichtern 100 bzw. 101 gleichgerichtet, die einander entgegengesetzt gepolt sind und Widerstände 102 bzw. 1OJ speisen. Die gegenpolige Schaltung der Gleichrichter 100 und 101 sorgt dafür, daß am Eingang, des Integrators 20 für die Vertikalablenkung schließlich ein Strom anliegt, der proportional ist zur Differenz zwischen den Amplituden der beiden Stromkomponenten mit den Frequenzen fl und f2. Dieses Signal nun führt nach seinem Durchgang durch den Integrator 20 über die Leitung yj zu einer Korrektur für die von den Ablenkspulen lh bewirkte Vertikalablenkung. Auf diese Weise wird der Leuchtfleck 72 für den Führungsstrahl genau entlang des Führungsbandes 2 geführt, und die drei den zugehörigen Farbelektronenstrahlen entsprechenden Leuchtflecke 75, 76 und 77 folgen entlang zueinander paralleler Bahnen auf dem Leuchtschirm 1 in der gleichen Weise den drei Farbbändern 2v, 2r und 2b'.

Ein als Ausführungsbeispiel anzusehender Leuchtschirm für die Erzeugung von Farbfernsehbildern nach der europäischen Norm mit 625 Zeilen und 25 Bildern je Sekunde enthält unter Berücksichtigung der für den Zeilenrücklauf erforderlichen Zeit Quadrupletts aus jeweils einem Führungsband und drei Farbbändern in einer theoretischen Anzahl von 575; in der Praxis liegt diese Anzahl ein wenig niedriger, beispielsweise bei 525 Quadrupletts, was die Ausbildung der erforderlichen Ränder in der Größenordnung von h % rund um den Leuchtschirm ermöglicht. Bei einer Leuchtschirmröhre mit einer nutzbaren Bildhöhe von hh cm beträgt der Zwischenraum zwischen den Quadrupletts 0,8 mm; die fluoreszierenden Bänder in jedem Triplett können im Bedarfsfalle durch nicht fluoreszierende

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Intervalle voneinander getrennt werden, was es in diesem Falle dem Leuchtfleck gestattet, die Bandgrenzen zu überschreiten, ohne die Farbreinheit zu gefährden; außerdem können zur Berücksichtigung von Änderungen in der Leuchtausbeute die verschiedenen Bänder von unterschiedlicher Breite sein, wobei das Nachführnetz beispielsweise rote Bänder mit einer Breite von 20/100 mm, blaue Bänder mit einer Breite von 15/100 mm und grüne Bänder mit einer Breite von 15/100 mm aufweisen kann. Unter diesen Annahmen überzieht unter Einrechnung der Ränder ein Quadruplett 8O/IOO mm. In der Zeileneintrittszone A Ist das Luminanzsignal selbstverständlich Null, und allein der dem von der Führungskanone abgegebenen Elektronenstrahl entsprechende Leuchtfleck tritt dort auf.

In Fig. 9 ist eine vervollkommnete AusführungsVariante für die Schaltung nach Fig. 8 dargestellt, wobei die Nachführung des Leuchtflecks für den Führungsstrahl mit Hilfe eines Fehlersignals bewirkt wird, das durch die am Leuchtschirm aufgefangenen Signale mit den Frequenzen fl und f2 definiert wird. Bei der Ausführungsform nach FIg. 9 bestehen diese Signale aus einem Strom von Sekundärelektronen, die in der Nähe des Leuchtschirms 1 durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Elektrode aufgefangen und in einen Strom umgesetzt werden, der seinerseits über einen Transformator ausgekoppelt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Elektrode für das Auffangen der Sekundärelektronen über eine Spannungsquelle 105 auf einer positiven Spannung gegenüber Masse gehalten. Die Ablenkspulen 16 und 14 für die Horizontalablenkung bzw. die Vertikalablenkung werden aus einer Speisequelle 106 versorgt, und die Steuerung für die Zeilenabtastung erfolgt durch einen Sägezahngenerator 19. Drei Elektronenkanonen 50, 51 und 52, die zur Erzeugung von Farbelektronenstrahlen

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entsprechend den drei Grundfarben rot, blau und grün dienen, werden über eine Steuerschaltung 107 angesteuert, während ihre Kathoden 108 ihr Luminanzsignal aus einer Baustufe 110 erhalten. Die Elektronenkanone 17 für den Führungsstrahl ist an ihrem Steuergitter geerdet, und ihre Kathode liegt über eine Spannungsquelle 110 auf einem positiven Bezugspotential. Die Nachführungsschleife für den Führungsstrahl enthält den Transformator 104, den Verstärker 95, die beiden Schwingkreise 98 und 99 für die Identifizierung der Frequenzkomponenten fl und f2, die beiden Gleichrichter 100 und 101 und den Integrator 20 für die Vertikalablenkung, der über den Verstärker 36 und die Leitung 37 mit den Ablenkspulen 14 für die Vertikalablenkung verbunden ist. Die Nachführschleife ist -in Fig. 9 der in Fig. 8 gleich, und sie arbeitet nach dem gleichen Prinzip. Bei der Ausführungsform von Fig. 9 sind -jedoch im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel von Fig. Verbesserungen vorgesehen, die darin bestehen, daß zum einen dafür gesorgt wird, daß das Luminanzsignal während der gesamten Zeitdauer der Zeilenrückführung vollkommen gleich Null ist, und daß zum anderen die Intensität des Führungsstrahles während des letzten Teiles des Zeilenunterdrückungssignals vergrößert wird, um so den Nachführeffekt zu vergrößern und die korrekte Lage des Leuchtflecks für den Führungsstrahl vor dem Beginn der eigentlichen Zeile so rasch wie möglich herbeizuführen. Dies geschieht praktisch in folgender Weise: Das vom Sender abgegebene Zeilenunterdrückungssignal 111 wird an einem Kondensator 112 differenziert, und die zweite ansteigende Flanke des bei 221 dargestellten differenzierten Zeilenunterdrückungssignals bringt eine monostabile Kippstufe II3 zum Kippen, die daraufhin einen Rechteckimpuls 222 abgibt, dessen Dauer etwa 5 % kürzer ist als die der Schwarzschulter des der Zeilenunterdrückung folgenden Bildes. Γη einem Summierglied 114 wird die Summe aus den Zeilenunterdrückungssignalen 111 und den Ausgangs-

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Signalen 222 der monostabilen Kippstufe 113 gebildet, und diese Summe 236 wird dann über eine Leitung 223 mit passendem Vorzeichen an die Kathode der Elektronenkanone Vf für den Führungsstrahl angelegt. Auf diese Weise wird die Elektronenkanone 17 für den Führungsstrahl durch die an ihrer Kathode anliegende stark positive Spannung während der Zeilenrückführung vollständig ausgeschaltet, während sie umgekehrt während, der Periode des Zeileneintritts eine starke Vergrößerung ihres Stromes durch die Anlage einer negativen Spannung erfährt, wodurch sich die Verstärkung für die Nachführung in hohem Maße erhöht.

In Fig. 10 ist das Schaltbild für eine weitere, im Vergleich zur Schaltung von Fig. 8 verbesserte Schaltung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung, die wieder eine Leuchtschirmröhre für die Erzeugung von Farbfernsehbildern mit Hilfe einer Führungskanone 17 und dreier nachgeführter Elektronenkanonen 50, 51 und 52 betrifft, gibt es außerdem eine Nachführung für die Horizontalablenkung mit einer streng konstanten linearen Geschwindigkeit, wodurch eine Unterdrückung von Bildverzerrungen möglich wird.

In Fig. 10 ist eine Leuchtschirmröhre 13 mit einem Leuchtschirm 1 und Ablenkspulen 14 und 16 für die Vertikalablenkung bzw. die Horizontalablenkung in Aufsicht dargestellt. Wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 weisen die Führungsbänder eine zweifache Periodizität mit Schrittweiten Pl und P2 auf, und sie lassen unter der Einwirkung des Leuchtflecks des Führungsstrahls Signale mit den Frequenzen fl und f2 entstehen. Diese Signale werden durch einen Detektor 9'* für elektromagnetische, beispielsweise ultraviolette Strahlung analysiert und über eine Nachführschieire nutzbar gemacht, die einen Verstärker 95,zwei abgestimmte Schwingkreise 98 und 99» zwei gegenpolig geschaltete Gleich-

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richter 100 und 101, einen Integrator 20, einen Verstärker und eine Leitung 37 enthält und auf die Ablenkspulen 14 für die Vertikalablenkung wirkt. Die Proportionalität zwischen den festgestellten Frequenzen fl und f2 und der linearen Abtastgeschwindigkeit für den Leuchtfleck des FührungsStrahles ist genau konstant, und daraus folgt, daß man bei Konstanthaltung der einen dieser beiden Frequenzen in jedem Augenblick eine konstante VerschiebungsgeschxcLndigkeit für die Horizontalabtastung durch den Lichtfleck für den Führungsstrahl auf dem Leuchtschirm 1 aufprägen kann. Durch eine solche Anordnung wird jegliche Verzerrung für die Zeilenabtastung vollkommen ausgeschaltet, da jedem Zeitintervall das vom Führungsstrahl auf dem Leuchtschirm durchlaufene Raumintervall genau entspricht und da der Elektronenstrahl zwischen zwei aufeinanderfolgenden ZeilenunterdrückungsSignalen gleichgültig, welche Störungen irgendwelcher Art auf die Abtasteinrichtung einwirken, eine genau konstante Strecke durchläuft. Eine elektronische Schaltung für die Realisierung dieses Zieles ist in Fig. 10 veranschaulicht.

Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 10 ist eine Frequenz Fl, die dem theoretischen Wert fl für eine Abtastung mit der gewünschten Geschwindigkeit ν entspricht, als Zentrierungsfrequenz gewählt.

Ein auf die Frequenz Fl zentrierter Frequenzdiskriminator 224 gibt an seinem Ausgang das Signal Null ab, so lange die durch die Verschiebung des Leuchtflecks erzeugte Frequenz fl genau der Frequenz Fl entspricht, während er je nach der Größe der Abweichung der' tatsächlichen Frequenz f1 von der Zentrierungsfrequenz Fl nach oben oder unten ein mehr oder weniger großes positives bzw. negatives Signal erzeugt. Wenn sich die tatsächliche Frequenz fl beispielsweise vermindert, so bedeutet dies, daß sich der Leuchtfleck auf dem Leucht-

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schirm .Tit einer zu geringen Geschwindigkeit bewegt; das Ausgangssignal des Diskriminator 224 wird dann positiv und vergrößert die Amplitude der vom Sägezahngenerator 19 abgegebenen Ablenkspannung für die Horizontalablenkung, indem es beispielsweise die Speisespannung für den Sägezahngenerator 19 vergrößert. Dieses Ergebnis wird erzielt durch eine Verstärkung des Ausgangssignals des Diskriminators 224 in einem Verstärker 225» dessen Ausgangsspannung sich zu der von einer Speisespannungsquelle 226 gelieferten festen Gleichspannung für den Sägezahngenerator 19 hinzuaddiert.

Der vom Sägezahngenerator 19 über eine Leitung 227 abgegebene Strom für die Horizontalablenkung beeinflußt die Ablenkspulen 16 für die Horizontalablenkung in der Leuchtschirmröhre 13, wobei die Zeitkonstante L/R für diese Ablenkspulen klein genug gewählt 1st, damit die entsprechende Korrektur rasch genug erfolgen kann. Ist umgekehrt die Abtastgeschwindigkeit für den Leuchtfleck zu hoch, so liegt die tatsächliche Frequenz fl über der Bezugsfrequenz Fl, und die Speisespannung für den Sägezahngenerator wird vermindert, wodurch sich eine Verringerung der Sägezahnamplitude und damit eine Erniedrigung der Abtastgeschwindigkeit für die Horizontalabtastung durch den Leuchtfleck ergeben. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Abtastgeschwindigkeit für den Leuchtfleck in jedem Augenblick bei dem der theoretischen Frequenz Fl entsprechenden Wert liegt und alle Verzerrungen beseitigt sind. Die Frequenz f2 liegt erheblich außerhalb des Wirkungsbereichs des Diskriminator 224 und spielt insofern keine Rolle.

In Fig. 11 ist eine elektronische Schaltung dargestellt, die sich für die Anordnung nach Fig. 3 in dem Falle verwenden läßt, daß der Elektronenstrahl der Führungskanone mit höherer Frequenz moduliert wird.

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Um zu vermelden, daß die auf den Leitern 11 und 12 geführte Information über die Lage des Führungsstrahl durch Störsignale und insbesondere niederfrequente Einschaltsignale gestört wird oder daß der Führungsstrahl insoweit mit den nachgeführten Elektronenstrahlen verwechselt wird, ist es von Vorteil, den von der Führungskanone abgegebenen Elektronenstrahl erfindungsgemäß mit einer konstanten Frequenz zu modulieren. Diese Frequenz wird oberhalb der Grenzfrequenz für das Videosignal (6,5 MHz) gewählt, wobei beispielsweise ein Wert in der Größenordnung von 9 MHz besonders empfehlenswert ist. Aus praktischen Gründen enthält die in Fig. 11 dargestellte Schaltung zwei Transformatoren l40 und l4l, die mit den Leitern 11 bzw. 12 verbunden sind. Die Sekundärseiten der Transformatoren l40 und 141 sind auf die für die Modulation des von der Elektronenkanone 17 abgegebenen Führungsstrahls durch einen Oszillator 228 gewählte Frequenz von 9 MHz abgestimmt. Auf diese Weise ergibt sich auf der Höhe der Transformatoren 140 und 141 eine wirksame Filterung, die nur die Signale zur eigentlichen Nachführschleife gelangen läßt, die genau denen des von der Führungskanone 17 abgegebenen Elektronenstrahls entsprechen. Beide Transformatoren l40 und

141 speisen je einen Verstärker 142 .bzw. 14^. Die Verstärker

142 und 14? sind mit Gleichrichtern 144 bzw. 145 verbunden, die mit entgegengesetzter Polung zusammengeschaltet sind und dem Eingang 146 des Integrators 20 ein Signal zuführen, das der Differenz, zwischen den in den Leitern 11 und 12 fließenden, vom Leuchtschirm 1 kommenden Strömen proportional ist. Diese Ausführungsvariante bietet noch einen weiteren und zusätzlichen Vorteil, der sich daraus ergibt, daß der den Leitern 11 und 12 und den Primärwicklungen der beiden Transformatoren 140 und 141 gemeinsame Schaltkreis auf einer hohen Spannung von beispielsweise +25 kV gegenüber Masse liegt, so daß die beiden Transformatoren l40 und 141 eine vollkommene Isolierung der gesamten Nachführschleife gegenüber der Hochspannung darstellen. Da nämlich die Se-

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kundärseiten der Transformatoren l40 und 141 auf Masse gelegt sind, bleibt auch die gesamte NachfUhrschleife auf Massepotential. Das in Fig. 11 veranschaulichte Ausführungsbeispiel befaßt sich mit dem Fall, daß die Machführung ausgehend von der Differenz zwischen den beiden Strömen'gewonnen wird, die sich aus dem Strahlstrom des Führungsstrahles in der oberen bzw. in der unteren Führung jedes Führungsbandes ergeben. Damit ist jedoch keinerlei Einschränkung verbunden, und es kann im Rahmen der Erfindung von der Möglichkeit einer Modulation des Führungsstrahles auch in Verbindung mit allen anderen oben beschriebenen AusführimgsVarianten (mit Schrittweiten Pl und P2 modulierte Führungsbänder, Ermittlung und Erzeugung des Fehlersignals mit Hilfe elektromagnetischer Strahlungen) Gebrauch gemacht werden. Im !-'alle einer Modulation der FUhrungsbänder mit Schrittweiten Pl und P2 liegt die Modulationsfrequenz für die Führungskanone erheblich höher als die sich durch die Verschiebung des Führungsstrahles auf dem Leuchtschirm ergebenden Frequenzen fl und f2, und diese Nachführfrequenzen fl und f2 lassen sich nach der Demodulation für die Modulationsfrequenz für den Führungsstrahl ohne Schwierigkeit wiedergewinnen.

Die schematische Darstellung in Fig. 12 veranschaulicht, wie sich das erfindungsgemäß ausgebildete Verfahren am Leuchtschirm einer Farbfernsehröhre mit nur zwei Elektronenkanonen durchführen läßt. Die erste dieser beiden Elektronenkanonen spielt die Rolle der Führungskanone, und ihr Leuchtfleck überstreicht das Führungsband 2, das aus einer oberen Führung 2a und einer unteren Führung 2b zusammengesetzt ist. Diesem Führungsband 2 sind die drei Bänder 2v (grün), 2r (rot) und 2b' (blau) eines Tripletts von lumineszierenden Eändern zugeordnet. Der untere Teil von Fig. 12 zeigt die ternäre Impulsfolge, mit deren Hilfe der zweite Elektronenstrahl so rasch wie möglich derart umgeschaltet wird, daß der von

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ihm erzeugte Leuchtfleck nacheinander von einem der Farbbänder zum nächsten übergeht. In der Darstellung in Fig. 12 beginnt die Folge im Zeitpunkt t„, in dem sich der Leuchtfleck 147 des Führungsstrahls an der durch den ■gleichbezifferten Kreis bezeichneten Stelle in Fig. 12 befindet, während der zweite Leuchtfleck für die Abtastung der lumineszierenden Bänder sich an der Stelle 148 "auf dem der Grundfarbe grün zugeordneten lumineszierenden Band 2v befindet. Bis zum Zeitpunkt t,, in dem sich der Leuchtfleck des FührungsStrahles an der Stelle 149 befindet, überschreibt der von der zweiten Elektronenkanone erzeugte Leuchtfleck das der Grundfarbe grün zugeordnete lumineszierende Band 2v von der Stelle 148 bis zur Stelle 150. Ab dem Zeitpunkt t, erfolgt der erste Umschaltbefehl für den von der zweiten Elektronenkanone erfolgten Leuchtfleck, und bis zum Zeitpunkt t„ erreicht der von dieser Elektronenkanone erzeugte Leuchtfleck im der.Grundfarbe rot zugeordneten Band 2r die Stelle 151, die gegenüber der Stelle I50 geringfügig nach rechts versetzt ist. Von da an folgt der von der zweiten Elektronenkanone erzeugte Leuchtfleck dem Bande 2r bis zur Stelle 152, die er im Zeitpunkt t., erreicht. In diesem Augenblick beginnt der zweite Umschaltbefehl, auf Grund "dessen der von der zweiten Elektronenkanone erzeugte Leuchtfleck im Zeitpunkt t^ die Stelle I53 im der Grundfarbe blau zugeordneten Band 2b¹ erreicht. Auf diesem Band verbleibt er bis zum Zeitpunkt tj-» der einer Stelle entspricht. Wenn die Periode der Frequenz klein genug ist, daß das Auflösungsvermögen des menschlichen Auges den Übergang zwischen den aufeinanderfolgenden lumineszierenden Bändern nicht zu unterscheiden gestattet, ist die Wiedergabe des Farbbildes korrekt. Bei dem oben beschriebenen Beispiel erstrecken sich die Zeitabschnitte zwischen den Zeitpunkten t, und t_Q, t, und tp, t_r und t^ usw. jeweils über 33 Nanosekunden, während die Unischaltzeiten zwischen den Zeitpunkten t~ und t,, tu und

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t, usv». einen Wert von 3 Nanosekunden nicht überschreiten. Selbstverständlich muß die Umschaltung des Luminanzsignalec für die Farbsignale synchron zur Ablenkung des Elektronenstrahles selbst erfolgen.

In Fig. 13 ist ein Schaltbild für eine elektronische Schaltung gezeigt, mit der sich die in Fig. 12 veranschaulichte Sequenz realisieren läßt. Dabei gibt es in Fig. 13 wieder eine Leuchtschirmröhre 13 mit einer Photozelle 9^ und einer über eine Leitung 37 geschlossenen Nachführschleife, über die hinweg die Ablenkplatten für die Vertikalablenkung von einer Steuerstufe 163 aus gesteuert werden, die der Auswahl und der Aufbereitung der beiden Frequenzen fl und f2 dient, wie dies oben bereits mehrfach erläutert ist. Für die Erzeugung des Führungselektronenstrahles ist eine Führungskanone 17 vorgesehen,während für die Erzeugung der nachgeführten Elektronenstrahlen eine einzige Elektronenkanone 50 dient. Diese Elektronenkanone 50 ist weiter mit zwei Ablenkplatten 155 für eine zusätzliche Ablenkung des Elektronenstrahles ausgestattet, die einen genauen und raschen übergang des von der Elektronenkanone 50 abgegebenen Elektronenstrahles von einem Farbband zum anderen ermöglichen, Dazu steuert ein Oszillator 156 mit einer Betriebsfrequenz von 30 MHz einen ternären Zähler 157» der nacheinander drei Tore 158, 159 und 16O öffnet und schließt, über die auf ,einer Leitung I6I die Umschaltbefehle für das Luminanzslgnal auf den drei Farbsignalen 229, 230 und 23I zur Elektronenkanone 50 gelangen kann. Außerdem steuern die vom ternären Zähler 157 abgegebenen Signale eine Steuerstufe 232, die in Abhängigkeit von der Sequenz die notwendige Spannung abgibt, die über eine Leitung I62 zu den zusätzlichen Ablenkplatten 155 gelangt und dort die zusätzliche Vertikalablenkung des Elektronenstrahles für den Übergang von einem Farbband zum anderen bewirkt.

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Die Darstellung in Pig. l4 veranschaulicht eine der möglichen Anordnungen für einen erfindungsgemäß ausgebildeten Leuchtschirm für die Erzeugung von Farbfernsehbildern mit einer Horizontalabtastung gemäß zweier ineinandergeschachtelter Halbbilder. Dabei ist in Fig. 14 wie-, der die linke Seite eines erfindungsgemäß ausgebildeten Fernsehschirmes dargestellt, in der man wie bisher die Zeileneintrittszone A und die eigentliche Leuchtzone B unterscheiden kann. In Fig. 14 sind zwei horizontale Führungsbänder 2 und 3 dargestellt, denen mit den Bändern I65 bzw. 166 je ein lumineszierendes Band für die Grundfarbe blau zugeordnet ist. Jeder Kombination aus einem Führungsband und einem lumineszierenden Band für blau sind zwei Dupletts zugeordnet, von denen jedes ein lumine-szierendes Band, für rot und ein lumineszierendes Band für grün enthält. Man sieht so rote Bänder 167, 168, X69 und I70 und grüne Bänder 171, 172, 173 und 174. Bei dieser Ausführungsform ist das blaue Band, das dem schwächsten Luminanzbereich entspricht, absichtlich weniger breit ausgebildet als die entsprechenden roten und grünen Bänder. Die Abtastung geht dann so vor sich, daß jeweils dem geradzahligen Halbbild die roten und grünen Dupletts oberhalb der Führungslinie entsprechen, während den zugehörigen Halbbildern ungerader Ordnung die roten und grünen Dupletts zugeordnet sind, die unterhalb des betreffenden Führungsbandes liegen. Das Führungsband selbst und das blaue Band sind der Abtastung für beide Halbbilder gemeinsam. ■

Auf diese Weise verschieben sich bei der ersten Abtastung durch den dem Führungsstrahl entsprechenden Leucht-» fleck 175 auf dem Band 2 die zugehörigen grünen und roten Leuchtflecke 176 bzw. 177 auf den Bändern 171 und 167, während der blaue Leuchtfleck I78 sich auf dem blauen Band X65

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0 <n 17 / η y υ η

bewegt. Beim folgenden Durchgang hält der gleiche Leuchtfleck 175 des Führungsstrahles den blauen Leuchtfleck 179 auf dem Band 165, den roten Leuchtfleck l80 auf dem Band 168 und den grünen Leuchtfleck l8l auf dem Band 172. Man sieht also, daß bei dieser Ausführungsform eine doppelte Abtastung mit einer alternierenden Ablenkung nach oben und nach unten für die roten und die grünen Signale des Elektronenstrahls erfolgt.

Weiter ist aus Fig. lh ersichtlich, daß die Zeiler.eintrittszone A von oben nach unten aus aufeinanderfolgenden Gebieten 210, 211, 212 und 21j5 besteht, die Felder mit Schrittweiten pl und p2 enthalten, die mit den Schrittweiten pl und p2 für die Führungen der Führungsbänder 2 und 3 in Beziehung stehen. Zwischen den beiden Führungsbändern 2 und 3 befinden sich zwei Felder 211 und 212 mit verschiedener Schrittweite. Der Betrieb der in Fig. 14 dargestellten Anordnung gestaltet sich dank des Vorhandenseins der beiden zusätzlichen Ablenkspulen sehr einfach, die allein die Elektronenkanonen für die rote und die grüne Farbe steuern und denen bei jeder partiellen Abtastung unter Steuerung durch die Identifizierungssignale für die Halbbilder ein Impuls zugeführt wird, der die beiden roten und grünen Elektronenstrahlen im gewünschten Ausmaß entweder nach unten oder nach oben auslenkt.

Die Darstellung in Fig. 15 bezieht sich auf eine weitere Art der Abtastung mit Inelnanderverschachtelung, jedoch werden dieses Mal für die beiden Hälften jedes Bildes zwei aufeinanderfolgende Durchgänge vorgenommen, wobei im ersten Durchgang beispielsweise die geradzahligen Bänder und im zweiten Durchgang die ungeradzahligen Bänder abgetastet werden, Damit die Detektoren für die Führungssignale zwischen den geradzahligen Zeilen und den ungeradzahligen feilen unter-

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scheiden können, sind die Führungsbänder bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 15 in spezieller Weise gestaltet.-Die in Fig. 15 allein sichtbaren Führungsbänder 2, 3 und 4 bestehen zu diesem Zwecke wie bei bestimmten zuvor Oesohriebenen Ausführungsbeispielen aus zx^ei Führungen, nämlich oberen Führungen 2a, 3a bzw. 4a und unteren Führungen ?b, 3t bzw. 4b. Jedem dieser Führungsbänder 2, 3 und 4 ist ein farbiges Triplett zugeordnet, nämlich dem Führungsband 2 das Triplett 182, dem Führungsband 3 das Triplett l3j5 und dem Führungsband 4 das Triplett 184. Jedoch sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Schrittweiten Pl und P2 für die oberen und die unteren Führungen jedes Bandes von Eand zu Band invers. So zeigt Fig. 15 beispielsweise, daß im Führungsband 2 die obere Führung 2a die Schrittweite Pl und die untere Führung 2b die Schrittweite P2 aufweist. Umgekehrt besitzt im Führungsband 3 die obere Führung 3a die Schrittweite P2 und die untere Führung 3b die Schrittweite Pl. Im Führungsband 4 weist wieder die obere Führung 4a die Schrittweite Pl auf, während die untere Führung 4b mit der Schrittweite P2 ausgebildet ist.

In der Zeileneintrittszone A sind die Flächen 210, 211, 212 und 213 als Felder mit Schrittweiten pl, p2, pl und p2 ausgebildet, die mit den Schrittweiten der entsprechenden Führungen 2a, 2b, 3a, 3b, 4a und 4b in Beziehung stehen.

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Fig. Ic ist ein Schaltbild für eine elektronische

Sch=i 1*.ung gezeigt, die eine Durchführung des in Fig. 15 ver^n:;che^lioh^f en Prinzips ermöglicht. Dabei gibt es in Fi.^. IC wieder die wesentlichen Elemente der bereits mehrfach und inr: .--sondere in Verbindung mit Fig. 9 ^und IC be- ^er·..:'. :.^:achführschleife, zu der die beiden Schwing-

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- HQ -

kreise 98 und 99 gehören, die auf die Frequenzen fl = pl/v und f2 = p2/v abgestimmt sind. An die Gleichrichter 100 und 101 sind im Nebenschluß zwei Differenzverstärker I85 bzw. I86 angeschaltet,.deren Ausgänge mit zwei UND-Schaltungen 187 bzw. 188 verbunden sind. Die Ausgänge dieser UND-Schaltungen 187 und 188 sind mit dem Integrator 20 für die Rasterabtastung verbunden, der auf bereits mehrfach beschriebene Weise über eine Leitung 37 die Ablenkspule 14 für die Vertikalablenkung in der Leuchtschirmröhre 13 speist/. Die zweiten Eingänge beider UND-Schaltungen I87 und 188 werden über Leitungen I89 bzw. I90 mit Identifizierungssignalen 233 bzw. 191 für geradzahlige und ungeradzahlige Raster gespeist.

Der Betrieb der in Fig. 16 dargestellten Schaltung gestaltet sich dann wie folgt: Die von den Gleichrichtern 100 und 101 gleichgerichteten Signale steuern unmittelbar die beiden Differenzverstärker 185 und I86, die im Gegentakt mit gekreuztem Anschluß ihrer direkten und inversen Eingänge geschaltet sind, so daß ein und dieselbe Differenz zwischen den Amplituden der Signale mit der Frequenz fl und der Signale mit der Frequenz f2 an den Ausgängen der Verstärker I85 und 186 Signale von gleicher Größe aber entgegengesetzter Polarität entstehen läßt. Diese Signale werden dann den UND-Schaltungen 187 und I88 zugeführt, wo eine Kombination mit den Identifizierungssignalen 191 und 233 für die Halbbilder erfolgt, so daß von den durch die UND-Schaltungen I87 und 188 gebildeten beiden Toren jeweils das eine geöffnet und das andere geschlossen ist. Bei jedem geradzahligen Raster ist beispielsweise allein das durch die UND-Schaltung 187 gebildete Tor offen, und das vom Verstärker I85 kommende Korrektursi^nal hat eine solche Polarität, daß es eine Vergrößerung des Ausgangssignals des Integrators 20 herbeiführt, so daß eich eine Verschiebung des führenden und des

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nachgeführten Elektronenstrahls nach unten ergibt. Die Auslenkung des vom Führungsstrahl erzeugten Leuchtflecks in der Zeileneintrittszone A vollzieht sich dann unter aufeinanderfolgendem Durchlaufen der.Stellen 192, 193 und 194, und dies führt daher zu einer Abtastung des Führungsbandes Bei einem Raster ungeradzahliger Ordnung ist dagegen das durch die UND-Schaltung 188 gebildete Tor geöffnet, während das von der UND-Schaltung 187 geschaffene Tor geschlossen ist. Bei diesen Bedingungen weist das vom "Verstärker I86 abgegebene Signal eine solche Polarität auf', daß es zu einer Verkleinerung des Ausgangssignals des Integrators 20 führt, so daß sich eine Verschiebung der Elektronenstrahlen auf dem Leuchtschirm nach oben ergibt. Der vom führenden Elektronenstrahl erzeugte Leuchtfleck durchläuft daher eine den Stellen I92, 195 und 196 entsprechende Bahn und folgt sodann der Führungszeile 2.

In Fig. 17 ist eine dritte Ausführungsmöglichkeit für den Leuchtschirm einer Farbfernsehröhre für eine Abtastung mit zwei ineinandergeschachtelten Halbbildern dargestellt. Bei dieser Ausführungsform sind jedem Führungsband zwei aufeinanderfolgende farbige Tripletts zugeordnet, die jeweils während eines der beiden aufeinanderfolgenden Halbbilder abgetastet werden. Auch in Fig. 17 wird wieder zwischen der Zeileneintrittszone A und der eigentlichen Leuchtzone B unterschieden. Die FUhrungsbänder 2 und 3 sind aus zwei Führungen, nämlich oberen Führungen 2a und 3a und unteren Führungen 2b und 3b aufgebaut. Die oberen Führungen 2a und 3a weisen eine Schrittweite Pl auf, während die unteren Führungen 2b und j5b die Schrittweite P2 besitzen.. Zwischen den beiden Führungsbändern 2 und¹ 3 sind zwei farbige Tripletts I97 bzw. I98 angeordnet. Die Zeileneintrittszone A enthält Oberflächen I99 und 200, die aus Feldern der. Schrittweite Pl bestehen, sowie Flächen 201 und 202, die

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aus Feldern der Schrittweite P2 gebildet sind. Die Flächen und 200 entsprechen den farbigen Tripletts 197 bzw. 193. Beim ersten Durchgang der Farbelektronenstrahlen überstreichen die drei Leuchtflecke 203, 204 und 205 das Triplett 197, und während des nachfolgenden Halbrasters kommt es zu einer Abtastung des Tripletts 198 durch die Leuchtflecke 206, 207 und 208, so daß insgesamt eine vollständige Abtastung der Oberfläche des Leuchtschirmes in zwei aufeinanderfolgenden Halbrastern erfolgt. Dieses Ergebnis wird in der Praxis dadurch erzielt, daß allein auf den führenden Elektronenstrahl ein eine zusätzliche Ablenkung nach unten bewirkendes Feld zur Einwirkung kommt, dessen Intensität in Abhängigkeit von dem jeweiligen Halbraster variiert, nämlich für die geradzahligen Halbraster den Wert Null aufweist und für die ungeradzahligen Raster einen dem Intervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Tripletts entsprechenden Wert annimmt. Beim ersten durch die Stellen 234, 203, 204 und 205 veranschaulichten Durchgang ist das zusätzliche Ablenkungsfeld vorhanden, und der vom FUhrungsstrahl erzeugte Leuchtfleck wird gegenüber den nachgeführten Elektronenstrahlen nach unten verschoben, d.h. daß sich die nachgeführten Elektronenstrahlen nach oben verschieben, da der vom Führungsstrahl erzeugte Leuchtfleck so nachgeführt wird, daß er der Zeile 3 folgt. Beim zweiten Durchgang wird das zusätzliche Ablenkungssignal unterdrückt, und der vom FUhrungsstrahl erzeugte Leuchtfleck befindet sich von neuem auf der Zeile 3 an der Stelle 235» wobei die nachgeführten Elektronenstrahlen Bahnen 206, 207 und 208 schreiben. Die das Vorhandensein oder das Fehlen des zusätzlichen Ablenksignals bestimmenden Signale werden natürlich durch die Identifizierungssignale für die beiden Halbraster geliefert.

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Claims (28)

1. Patentansprüche

   /Verfahren zum Führen eines Strahls geladener Teilchen in einer Leuchtschirmröhre, bei dem der Teilchenstrahl unter der konjugierten Einwirkung zweier zueinander orthogonaler Abtastungen verschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtfleck an auf dem Leuchtschirm angebrachten und auf die Lage des Leuchtflecks ansprechenden Führungselementen entlanggeführt wird, indem die eine der beiden Abtastungen unter Modulation durch ein von durch die Führungselemente gelieferten Anzeigen abgeleitetes Fehlersignal gesteuert wird, und daß der Leuchtfleck im voraus durch kontinuierliche Nachführung auf der gesamten Oberfläche einer Zeileneintrittszone vor seinem Auftreffen auf dem eigentlichen Leuchtschirm zum Anfang der von ihm zu durchlaufenden Bahn geführt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente mit zwei/vom Leuchtfleck zu durchlaufende Bahn einschließenden Teilen ausgebildet werden und das Fehlersignal aus der Differenz oder dem Verhältnis der beiden von den beiden Teilen jedes Führungselements gelieferten Anzeigen abgeleitet wird.
3. 3« Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Leuchtfleck zusätzlich mit Hilfe der von den Führungselementen gelieferten Anzeigen eine genau konstante lineare Geschwindigkeit für das .Durchlaufen seiner Bahn auf dem Leuchtschirm aufgeprägt wird.
4. 4. ^verfahren nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, daß die VOT den Führungselementen auf dem Leuchtschirm gelieferten An^ei^en in der Form physikalischer Größen angewand*.

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   I ■ 1 I ,

   werden, die der Gruppe der gleichförmigen oder periodischen Ströme und der elektromagnetischen Strahlungen angehören.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verstärkung der Lagenachführung für den Teilchenstrahl vor jedem Eintritt in eine Zeile durch Vergrößerung der Intensität des Teilchenstrahles während des letzten Teiles des ZeilenunterdrUokungssignals vergrößert wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Verschiebungen des durch die Führungselemente geführten Teilchenstrahls als Führungsstrahl eine Mehrzahl von zusätzlichen, nachgeführten Teilchenstrahlen naehgefUhrt wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsstrahl zu seiner Unterscheidung von den nachgeführten Teilchenstrahlen mit einer festen Frequenz moduliert wird.
8. 8. Leuchtschirmröhre zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß sie auf der gesamten Oberfläche des eigentlichen Leuchtschirms J eine Reihe von FUhrungsbändern (2, 3, 4) mit einer denvDurchmesser des Leuchtflecks in etwa entsprechenden Breite aufweist, von denen jedes einer der Zeilen des einen Abtastrasters entspricht, wobei Jede Abweichung in der Lage des Leuchtflecks gegenüber einem dieser Bänder zu einem Fehlersignal führt, aus dem sich durch Integration ein Steuersignal für die andere Abtastung gewinnen läßt, das den Leuchtfleck in der Weise nachführt, daß er sich in Jedem Augenblick streng auf den Rand des betreffenden Bandes zentriert verschiebt, und aus einer Aufeinanderfolge von in ihrer Breite mit einer Schrittweite Pl modulierten Zonen besteht, bei deren Durchlaufen durch flen Leucht-

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   Ui

   1 l·

   fleck, mit einer Horizontalgeschwindigkeit ν ein als Fehlersignal dienendes Signal mit einer Frequenz fl = v/Pl entsteht, dessen mehr oder weniger große Amplitude charakteristisch ist für die Lage des Leuchtflecks relativ zum jeweiligen Band.
9. 9· Leuchtschirmröhre nach Anspruch 8 mit zwei zueinander orthogonalen Abtastungen in horizontaler bzw. vertikaler Richtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbänder (2, 3, 4) geradlinig und horizontal verlaufen und das durch Integration gewonnene Fehlersignal das Steuersignal für die Vertikalabtastung liefert und den Leuchtfleck in jedem Augenblick seiner Horizontalverschiebung genau auf den Rand des jeweiligen Führungsbandes zentriert hält.
10. 10. Leuchtschirmröhre nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal der Frequenz fl ein Strom ist, der dem Teil des Teilchenstrahlstromes entspricht, der über die elektrisch leitend ausgebildeten horizontalen geradlinigen Führungsbänder zurückfließt.
11. 11. Leuchtschirmröhre nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,, daß das Signal der Frequenz fl eine elektromagnetische Strahlung ist und ein Photodetektor (94) diese Strahlung in einen Strom mit der gleichen Frequenz fl umwandelt, dessen Amplitudenänderungen das Fehlersignal bilden.
12. 12. Leuchtschirmröhre nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal der Frequenz fl ein von einer in der Nähe des Leuchtschirms 1 angeordneten Elektrode aufgefangener Strom von Sekundärelektronen ü, der das Fehlersignal bildet.
13. 13. Leuchtschirmröhre zum Durchführen des Verfahrens nach

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    einem der Ansprüche 1 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß sie auf der gesamten Oberfläche des eigentlichen Leuchtschirms E eine Serie von Doppelbändern (2, 3, 4) aufweist, von denen jedes einer der Zeilen des einen Abtastrasters entspricht und aus je zwei parallelen Führungen (2a und 2b^ 3a und 3b, 4a und 4b) besteht, deren gegenseitiger Abstand kleiner ist als der Durchmesser des Leuchtflecks, wobei jede Lageänderung des Leuchtflecks gegenüber den Doppelbändern zu einem Fehlersignal führt, das in mehr oder weniger starker Modulation des Steuersignals für die andere Abtastung den Leuchtfleck während der Abtastung in jedem Augenblick streng auf das jeweilige Doppelband zentriert hält.
14. 14. Leuchtschirmröhre nach Anspruch 13 mit zwei zueinander orthogonalen Abtastungen in horizontaler bzw. vertikaler Richtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelbänder (2, 3, 4) geradlinig und horizontal verlaufen und das Fehlersignal das Eingangssignal für einen Integrator (20) für die Vertikalablenkung mehr oder weniger stark moduliert und damit den Leuchtfleck in Jedem Augenblick seiner Horizontalverschiebung genau auf das jeweilige Doppelband zentriert hält.
15. 15. Leuchtschirmröhre nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß beide Führungen (2a und 2b, 3a und 3b, 4a und 4b) jedes Doppelbandes (2, 3, 4) aus zusammenhängenden metallischen und elektrisch leitfähigen Bändern bestehen und jeweils einen von der vertikalen Stellung des Leuchtflecks abhängigen Anteil des Teilchenstrahlstromes führen, wobei die Differenz zwischen diesen beiden Stromanteilen das Fehlersignal bildet, mit dem das Eingangssignal für den Integrator (20) für die Vertikalabtastung moduliert wird.

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16. 16. Leuchtschirmröhre nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Führungen (2a und 2b, Ja. und yo, 4a und 4b) jedes Doppelbandes (2, 3, 4) aus zwei in ihrer Breite modulierten Bändern besteht, von denen das die obere Führung bildende Band mit einer Sehrittweite Pl und das die untere Führung bildende Band mit einer Schrittweite P2 moduliert ist, und daß der Leuchtfleck bei seinem Durchgang mit einer linearen Horizontalgeschwindigkeit ν in jedem Doppelband zwei Signalfamilien mit den Frequenzen f1 = v/Pl bzw. f2 = v/P2 erzeugt, deren jeweilige Amplituden für die genaue vertikale Lage des Leuchtflecks in jedem Augenblick repräsentativ sind und deren Amplitudendifferenz oder Amplitudenverhältnis das Fehlersignal bildet, mit dem.das Eingangssignal für den Integrator (20) für die Vertikalablenkung mehr oder weniger stark moduliert wird.
17. 17. Leuchtschirmröhre nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die obere und die untere·Führung (2a bzw. 2b, Ja bzw. J5b, 4a bzw. 4b) jedes Doppelbandes (2, 3, 4) aus je einer mit der Schrittweite Pl bzw. P2 unterbrochenen Linie bestehen.
18. 18. Leuchtschirmröhre nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die in ihrer Breite modulierten Doppelbänder (2, 3, 4) metallisch ausgebildet sind und ihre entsprechenden Führungen (2a, 3^a* ^^a bzw. 2b, J>h, 4b) elektrisch untereinander in Verbindung stehen und jeweils eine einzige Sammelelektrode für den Anteil des Teilchenstrahlstromes bilden, der den mit den Frequenzen fl bzw. f2 modulierten Komponenten entspricht.
19. 19. Leuchtschirmröhre nach Anspruch l6 oder IJ, dadurch gekennzeichnet, daß die in ihrer Breite modulierten Doppelbänder (2, 3, 4) aus einem Material bestehen, das unter der

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    Einwirkung des Leuchtflecks elektromagnetische Strahlung abgibt, und daß im oder nahe dem Hals (48) der Leuchtschirmröhre (13) eine Photozelle (9²O angeordnet ist, die diese elektromagnetische Strahlung in zwei Ströme der Frequenz fl bzw. f2 umwandelt, die zur Bildung, des Fehlersignals dienen.
20. 20. Leuchtschirmröhre nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die in ihrer Breite modulierten Doppelbänder (2, 3, 4) aus einem Material bestehen, das unter der Einwirkung des Leuchtflecks einen Strom von Sekundärelektronen emittiert, der Komponenten der Frequenz fl bzw. f2 enthält, die zur Bildung des Fehlersignals dienen.
21. 21. Leuchtschirmröhre nach Anspruch 8 oder I3» dadurch gekennzeichnet, daß sie auf der gesamten Oberfläche einer außerhalb des eigentlichen Leuchtschirms 3 liegenden Zeileneintrittszone(A)kontinuierliche Führungselemente (5 biß 10) für die Führung des Leuchtflecks zum Beginn der von ihm zu durchlaufenden Zeile (2, 3, 4) aufweist.
22. 22. Leuchtschirmröhre nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Zeileneintrittszone (A) angeordneten Führungselemente (5 bis 10) aus zusammenhängenden und auf den Leuchtfleck ansprechenden Flächen bestehen, die zu beiden Seiten der Verlängerung jedes geradlinigen horizontalen Bandes (2, 3, 4) angeordnet sind und unter der Einwirkung des Leuchtflecks Ströme il bzw. 12 entstehen lassen, deren Differenz a]s Fehlersignal für die Modulation der Vertikalablenkung des Teilchenstrahls dient.
23. 23. Leuchtschirmröhre nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Zeileneintrittszone(a) angeordneten Führungselemente (5 bis 10) aus unzunammenhängenden, auf den Leuchtfleck ansprechenden Feldern bestehen, die zu beiden Seiten der Verlängerung jedes horizontalen geradlinigen

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    Bandes (2, 3, 4) gelegene Oberflächen mit einer Schrittweite Pl oberhalb und einer Schrittweite P2 unterhalb der Bänder alternierend überdecken und unter der Einwirkung des sich mit einer linearen Horizontalgeschwindigkeit ν verschiebenden Leuchtflecks Signale mit den Frequenzen fl = v/Pl bzw. f2 = v/P2 erzeugen, deren Amplitudendifferenz oder Amplitudenverhältnis als Fehlersignal für die Modulation der Vertikalablenkung des Teilchenstrahls dient.
24. 24. Leuchtschirmröhre nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Augenblick die eine der beiden gemessenen Frequenzen fl und f2 mit einer ihrem theoretischen Wert f = v/P entsprechenden Bezugsfrequenz γ verglichen und entsprechend der momentanen Differenz oder dem momentanen Verhältnis der beiden Frequenzen ein Fehlersignal erzeugt wird, das unter Steuerung der Horizontalablenkung für den Teilchenstrahl den Leuchtfleck mit seiner konstanten theoretischen Geschwindigkeit über den Leuchtschirm (l) wandern läßt.
25. 25. Leucht schirmröhre nach Anspruch 8 oder I3,-für die Erzeugung von Farbfernsehbildern nach dem Trichromverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß jedem ihrer horizontalen FUhrungsbänder (2, 3, 4) je ein Triplett aus drei zusammenhängenden horizontalen geradlinigen Bändern (2b¹, 2r, 2v) aus lumineszierendem Material zugeordnet ist, von denen jedes einer der drei Grundfarben entspricht, und daß sie vier Elektronenkanonen (17, 50, 51, 52) enthält, von denen die erste oder Führungskanone (I7) einen entlang der horizontalen geradlinigen Führungsbänder nachgeführten Führungsstrahl emittert, während die drei weiteren Kanonen, die nachgeführten Kanonen (50, 51» 52), von denen jede eine der drei Grundfarben zugeordnet ist, Elektronenstrahlen emittieren, die den Verschiebungen des Führungsstrahles in der Weise nachgeführt werden, daß sich entsprechenden Leuchtflecke parallel zum

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    dem Führungsstrahl entsprechenden Leuchtfleck verschieben, so daß sich für jedes der drei lumineszierenden Farbbänder eine genaue Abtastung ergibt.
26. 26. Leuchtschirmröhre nach Anspruch 25* dadurch gekennzeichnet, daß für die Nachführung der drei nachgeführten Elektronenstrahlen gegenüber dem FUhrungsstrahl eine Ablenkung mit Hilfe permanenter magnetischer Zentrierfelder vorgesehen ist, die so eingestellt sind, daß die vier Elektronenstrahlen/die Zone, in der die ablenkenden Magnetfelder darauf einwirken, so parallel und so nahe zur Achse der Leuchtschirmröhre (I3) eintreten wie möglich.
27. 27. Leuchtschirmröhre nach Anspruch 8 oder 13 für die Erzeugung von Farbfernsehbildern nach dem Trichromverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß jedem ihrer horizontalen Führungsbänder (2, 3, 4) je ein Triplett aus drei geradlinigen zusammenhängenden und horizontalen Bändern (2b¹, 2r, 2v) aus lumineszierendem Material zugeordnet ist, von denen jedes einer der drei Grundfarben entspricht, und daß sie zwei Elektronenkanonen (17 und 50) aufweist, von denen die erste oder Führungskanone (17) den entlang der geradlinigen horizontalen Führungsbänder geführten Führungsstrahl emittiert, während die zweite (50) einen Elektronenstrahl emittiert, der unter von der Führungskanone ausgelöster momentaner vertikaler Ablenkung unter gleichzeitiger Steuerung·eines zusätzlichen Vertikalablenkelektrodenpaares (155) und der aufeinanderfolgenden Umschaltung der drei Luminanzsignale mit Hilfe einer ternären Sequenz nacheinander die drei den drei Grundfarben zugeordneten lumineszierenden Bänder abtastet.
28. 28. Leuchtschirmröhre nach Anspruch 25 für die Erzeugung von

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    Parbfernsehbildern mit horizontaler Abtastung nach dem Zeilensprungverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontalen Pührungsbänder (2, 3» 4) jeweils aus einer oberen und einer unteren Führung (2a und 2b, 3a und 3b, 4a und 4b) bestehen, von denen jede aus einer Aufeinanderfolge von in ihrer Breite mit Schrittweiten Pl und P2 modulierten Feldern gebildet ist, wobei die Schrittweite für die obere Führung des Führungsbandes der Ordnungszahl η gleich der Schrittweite für die untere Führung des Führungsbandes der Ordnungszahl η +1 und die Schrittweite für die untere Führung des Führungsbandes der Ordnungszahl η gleich der Schrittweite für die obere Führung des Führungsbandes der Ordnungszahl η + 1 ist.

    29· Leuchtschirmröhre nach Anspruch 8 oder 13 für die Erzeugung von Farbfernsehbildern mit horizontaler Abtastung nach dem Zeilensprungverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß den horizontalen Führungsband er η (2, ·3, 4) jeweils mehrere farbige lumineszierende Bänder (I67 bis 170 und I71 bis 174) zugeordnet sind, von denen bei jedem Halbraster nur bestimmte durch die Elektronenstrahlen abgetastet werden.

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    Le e rs e i t e