DE476221C - Verfahren zum Betriebe von Kathodenroehren fuer Fernseher - Google Patents

Description

Vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Empfangen eines Bildes, welches einer entfernten Station mittels eines veränderlichen Stromes, der einer Trägerwelle überlagert ist, übermittelt wird.

Im Sender sind dabei zwei sich gleichförmig drehende, mit Schlitzen versehene Scheiben oder ein sich gleichförmig bewegendes, mit Löchern versehenes Band als Zerleger angeordnet, die mit hoher Geschwindigkeit bewegt werden können, während beim Empfänger ein veränderlicher Kathodenstrom zur Bildwiedergabe verwendet wird. Erfindungsgemäß wird außer der bekannten magnetischen oder elektrischen Ablenkung des Kathodenstrahles beim Durchgang durch das Feld die Stärke des Kathodenstromes, nicht aber seine Geschwindigkeit geändert, und zw.ar durch eine anfängliche Ablenkung gemäß der für den jeweiligen Bildpunkt erforderlichen Lichtstärke. Bei dieser anfänglichen Ablenkung wird das Strahlenbündel in einer Weise aufgehalten, daß einerseits die Stärke des Kathodenstromes, der auf einen lumineszierenden Schirm fallen kann, gemäß der Ablenkung geändert wird, andererseits aber vermieden wird, daß durch diese anfängliche Ablenkung der Durchgang des Kathodenstrahles durch das Feld gestört wird.

Man hat vorgeschlagen, die Elektronen-Stromstärke in einer Braunschen Röhre durch ein ablenkendes Feld zu ändern, welches zwischen den beiden Öffnungen liegt, welche das durch das Querfeld gehende Strahlenbündel begrenzen. Diese Vorschläge blieben unausführbar, weil in dieser Anordnung das ablenkende Feld die Richtung des Strahlenbündels beim Eintritt in das Querfeld änderte. Diese von Anfang an verschobene Lage wird notwendigerweise den durch das Querfeld hervorgerufenen Ablenkungen überlagert, so daß je nach der Größe der Verschiebung der Auffallspunkt des Strahles auf dem lumineszierenden Schirm verschiedenartig beeinflußt wird.

Bei vorliegender Erfindung wird die Änderung der Intensität durch eine anfängliche Ablenkung des Kathodenstromes hervorgerufen, jedoch derart, daß eine Änderung der Richtung oder Geschwindigkeit des in das Querfeld eintretenden Strahlenbündels vermieden wird.

Abb. ι der Zeichnung:

zeigt

die Gesamt-

anordnung des Senders.

Abb. 2 zeigt eine Teilansicht eines aus zwei sich drehenden Scheiben bestehenden Bildzerlegers.

Abb. 3 zeigt die Gesamtanordnung des Empfängers.

Abb. 4 zeigt, wie der Kathodenstrom in

seine ursprüngliche Richtung zurückgelenkt werden kann, nachdem er anfänglich zwecks Änderung seiner Stärke abgelenkt worden war.

Abb. 5 zeigt eine andere Form der in Abb. 4 gezeigten Anordnung.

Abb. 6 zeigt ebenfalls eine andere Form der in Abb. 4 gezeigten Anordnung.

Abb. 7 zeigt eine andere Form der in Abb. 6 gezeigten Anordnung.

Abb. 8 zeigt Schaubilder der Amplitudenänderungen, wie sie für die Gleichlaufvorriehtung der Aufnahme- und der Wiedergabevorrichtung benutzt werden. Abb. 9 zeigt die Übereinanderlagerung einer Anzahl Kathodenströme zwecks Erreichung eines helleren Bildes auf dem lumineszierenden Schirm.

Der in Abb. r und 2 dargestellte Sender besteht in einem lichtstarken photographischen Objektiv ι von kurzer Brennweite, welches das zu übertragende Bild auf die Sendevorrichtung projiziert. In der Brennpunktsebene der Linse ist ein Zerleger angeordnet, der aus zwei flachen, einander teilweise überlappenden Scheiben 2 und 3 besteht, die sich um wagerechte einander und der Linsenachse parallele Achsen drehen, wobei das durch die Linse fallende Bild auf die Scheiben nahe ihrem Umfange geworfen wird. Jede Scheibe ist mit einer Anzahl radialer Schlitze versehen, die in solchem Abstand vom Mittelpunkt um den Scheibenumfang verteilt sind und so zur Linse liegen, daß sie das von der Linse geworfene Bild schneiden. Die Scheiben, welche sich mit verschiedener Geschwindigkeit drehen, ergeben ein quadratisches Lichtfeld,-welches wiederholt über die ganze durch eine Öffnung 4." in der Blende 4 bestimmte Fläche des Bildes wandert.

Mit 5 ist eine photoelektrische Zelle bezeichnet, die ein Fenster 11 hat, durch welches das durch die Schlitze der Scheiben 2,3 gehende Licht fällt. Diese Zelle gibt einen Strom, der in jedem Augenblick proportional ist dem Licht, das durch die quadratische Öffnung 10 der Scheiben fällt. Dieser Strom wird in der üblichen Weise durch (nicht abgebildete) Dreielektrodenröhren verstärkt und einer Trägerwelle überlagert.

Der Empfänger enthält eine Kathodenröhre 26 (Abb. 3), an deren einem Ende ein lumineszierender Schirm 27 angebracht ist. Innerhalb oder außerhalb dieser Röhre liegen zwei Kondensatoren 28, 29 in zueinander senkrechten Ebenen, die den Kathodenstrom wie in einer Braunschen Röhre ablenken. Eine dieser Kondensatoren 28 lenkt ihn wagerecht ab, i6mal in der Sekunde, entsprechend der Bewegung des Schlitzes der Scheibe 3; der andere Kondensator 29 lenkt ihn senkrecht ab, iooomal in der Sekunde, entsprechend der Bewegung der Schlitze der Scheibe 2. Die Ablenkungen können auf irgendeine zweckmäßige Weise geregelt werden, etwa durch einen Stromkreis, der durch Stimmgabel und Röhre geregelt wird und eine Glimmlampe enthält, da diese bekanntlich eine fast gleichartig sich bewegende Ablenkung in einer Richtung gibt, wobei eine schnelle Rückkehr folgt.

Statt einer Glimmlampe und eines Kondensators kann auch ein periodisch geladener und durch einen Widerstand entladener Kondensator benutzt werden. In jedem Fall wird der Gleichlauf des Stromes mit der Bewegung des V Senders auf die weiter unten beschriebene Weise aufrechterhalten. Es wird daher der! gesamte Schirm 27 von dem erleuchtenden Strahl beispielsweise iömal in der Sekunde überfahren. (Hat der Sender eine höhere Geschwindigkeit, so müssen diese Zahlen entsprechend erhöht werden.) Hierdurch allein würde nur ein gleichartig erleuchtetes Feld erzeugt. Es ist daher zwischen der Kathode 30 (Abb. 3) und der Röhre 31, durch welche die Kathodenstrahlen gehen, bevor sie in den Bereich des oben beschriebenen oszillierenden Systems gelangen, ein Paar ablenkende Spulen 32 o. dgl. vorgesehen, welche mit der gleich- go gerichteten und verstärkten Trägerwelle gespeist werden. Der durch die Röhre 31 gehende Strom wird je nach der durch die ablenkenden Spulen 32 hervorgerufenen Krümmung des Elektronenweges mehr oder weniger geschwächt werden, also entsprechend der Stärke des von der photoelektrischen Zelle des Senders übertragenen Stromes.

Damit dieses anfänglich ablenkende Feld, das durch die Spulen 32 erzeugt wird, nicht die Lage des Auffallpunktes auf dem Schirm beeinflußt, wird der Strom in der Röhre 31 von dem ablenkenden Einfluß des anfänglichen Feldes dadurch befreit, daß die Rohre 31 in einem magnetischen Schild aus Eisen oder aus einer magnetisch gut abschirmenden Legierung liegt. Soll das magnetische Feld durch ein elektrostatisches ersetzt werden, so genügt es, die Röhre als einen guten elektrischen Leiter auszubilden. Die Elektronen bewegen sich dann durch die Röhre 31 in geraden Linien; da aber zwecks Erzielung einer guten Wiedergabe des Bildes auf dem Schirm 2.J die Ausmaße der Röhre nicht zu klein sein dürfen, wird die Stromachse noch immer Neigung haben; abgelenkt zu werden und das Bild zu verwischen.

Um diese Ablenkung zu vermeiden, kann die in Abb. 4 dargestellte Anordnung benutzt werden, wo außer dem anfänglichen durch die iao Spulen 32 hervorgerufenen ablenkenden Feld ein zweites Paar Spulen 34 o. dgl. vorgesehen

ist, welches ein im entgegengesetzten Sinne ablenkendes Feld hervorruft. Auf diese Weise wird die Ablenkung des ersten Feldes völlig durch das zweite ausgeglichen, und die Elektronen werden auf die Bahn ihrer ursprünglichen Richtung gebracht, nachdem sie entsprechend der Stärke des Feldes parallel verschoben worden sind. Daher verlassen die Elektronen die Röhre 31 mit einer Geschwindigkeit und Richtung, die unbeeinflußt ist von ihrer ursprünglichen Ablenkung, und der Auffallspunkt auf dem Schirm 27 hängt allein von den durch die Kondensatoren 28 und 29 (Abb. 3) hervorgerufenen Ablenkungen ab, so

*5 daß diese Bedingung für eine klare Darstellung erfüllt ist.

Eine andere Anordnung zeigt Abb. 6, in der vier Paare ablenkender Spulen 32, 34, 35, 36 verwendet sind, und zwar sind 32 und 36 von entgegengesetztem Sinne als 34 und 35. Bei dieser Anordnung werden die Elektronen nicht nur wieder in die ursprüngliche · Richtung gebracht, sondern sie erhalten auch keine seitliche Parallelverschiebung. Ein Schirm 37 ist zwischen den mittleren Paaren 34 und 35 angeordnet. Dies hat den weiteren Vorteil, daß stets, wie groß auch die Ablenkung sein mag, die Elektronen, die nicht von dem Schirm 37 abgeschnitten sind, geradlinig durch die Röhre 31 gehen. Die bei dieser Anordnung mögliche weite Ablenkung zwecks Stromstärkeänderung erleichtert die Herstellung der Apparate, da die Genauigkeit der Arbeit hierbei von nicht so großer Wichtigkeit ist. Außerdem kann man den Schirm 37 mit Nuten o. dgl. versehen und so die Beziehung zwischen Ablenkung und durch den Schirm abgeschnittene Stromfäden ändern.

Die ablenkenden Spulen können überall durch Kondensatoren und die elektromagnetische durch die elektrostatische Wirkung ersetzt werden und umgekehrt. Die Röhre 31 (Abb. 6) kann zwischen Kathode 30 und Spulen 32, 34 angeordnet werden, wobei ein Schirm mit kleiner öffnung den Strahl an einer späteren Stelle seines Weges jenseits der Spulen 35 und 36 begrenzen kann.

Statt die Röhre 31 so anzuordnen, daß der nicht abgelenkte Strahl durch sie hindurchgeht und die Helligkeit des. Schirmes abnimmt, wenn die durch die Spulen oder Platten 32 hervorgerufene Abweichung zunimmt, kann die öffnung 43, wie Abb. S zeigt, auf eine Seite des in der Röhrenachse verlaufenden geraden Strahles verlegt werden, so daß anfangs alle Elektronen aufgehalten werden und der Schirm dunkel bleibt. In diesem Fall bewirkt das ablenkende Feld, daß die Elektronen in mehr oder weniger großem

Umfang, je nach der Stärke des Feldes, durch die Röhre gehen, und die Helligkeit wächst direkt mit der Ablenkung. Dies Verfahren kann auch bei der in Abb. 6 gezeigten Anordnung benutzt werden, wie Abb. 7 zeigt, wobei dann der Schirm 37 in der gezeichneten Stellung anzuordnen ist.

Die Röhre 26 kann mit einem neutralen Gas, etwa Argon, gefüllt sein, und ein Solenoid 42 (Abb. 3) kann um die Röhre gelegt sein zwecks größerer Sammlung der Stromfäden; die um die Kathode 30 gelegte Röhre 33 hat den gleichen Zweck.

Die Lichtstärke jedes Punktes des wiedergebenden Schirmes entspricht der des zu übertragenden Bildes nur bei genauem Gleich-__ lauf beider Stationen. Dieses wird beispielsweise dadurch erreicht, daß die Fläche der Blende 4 (Abb. 1) so in eine Beziehung zur Bewegung des das Bild überfahrenden Strahles in einer oder in beiden Richtungen gebracht wird, daß z. B. ein Zeitraum der Dunkelheit eintritt, nachdem eine öffnung das Bild überfahren hat und bevor die nächste öffnung es erreicht. Diese Zeiträume der Dunkelheit werden mittels Leitung oder Trägerwelle auf die Wiedergabevorrichtung übertragen und für die Aufrechterhaltung des Gleichlaufs des das Bild überfahrenden Strahles benutzt.

Abb. 8 zeigt im Schaubild die Änderungen des von der Zelle S herrührenden Stromes, 36° ist der durch das Bild veränderte Strom, 37^ß der Strom in den Zeiträumen der Dunkelheit. Sie entsprechen dem mittleren Strom 38° und dem Nullstrom 39. Wenn so sekund-Hch 1600 Zeiträume der Dunkelheit beim Sender auftreten, so kann die Trägerwelle bei der Empfangsstation einen Schwingungskreis, der als Wellenmesser etwa eine Stimmgabel oder ein piezoelektrisches Kristall enthalten kann, von einer Frequenz von 1600 erregen. Dieser Kreis regelt den Strom der Spulen oder ISändensatoren 29 in Abb. 3. Er kann zu diesem' Zweck beispielsweise mit einem zweiten mittels' Induktivität und Kapazität auf die gleiche Frequenz abgestimmten Kreis gekoppelt sein, vielleicht auch einen Wellenmesser enthalten und außer den Spulen 29 eine Glimmlampe oder einen Kondensator enthalten, so daß dadurch Amplitude und Phase der Ablenkung kontrolliert wird.

Nachdem der Zerleger das zu übertragende Bild überfahren hat, ist zwischen den Schlitzen oder gleichwertigen Löchern eine Lücke gelassen, so daß hier ein entsprechend langer Zeitraum vergeht, bevor der Verteiler beginnt, von neuem das Bild zu überfahren. Dieser Zeitraum wird in ähnlicher Weise wie die obengenannten kürzeren Zeiträume benutzt, das langsamer sich bewegende Querfeld der Wiedergabevorrichtung in Gleichlauf mit dem Sender zu halten, dadurch, daß ein Schwin-

gungskreis aus Induktivität und Kapazität in Resonanz ist mit dieser niedrigeren Frequenz. Eine andere Möglichkeit, den Gleichlauf zu erreichen, ist die, das Licht einer fremden Lichtquelle durch eine öffnung der Scheiben oder des Äquivalents nach bestimmten Zeiträumen ihrer Umdrehung auf dieselbe oder eine andere photoelektrische Zelle, als die für die Bildübertragung benutzte, fallen zu lassen

ίο und so einen besonderen Stromstoß auf die Trägerwelle" zu überlagern. Dieser Stromstoß ^: kann auf die oben angegebene Weise" zur XufTecHtSh^^m^Hes Gleichlaufs des Empfängers benutzt werden.

Um die Helligkeit des Schirmes zu steigern, können mehrere Strahlen auf den gleichen Fleck des Schirmes vereinigt werden, wobei die Strahlen gleichartig von dem die Stärke beeinflussenden und von dem ihre Bewegung.

auf dem Schirm regelnden Feld abgelenkt werden. In Abb. 10 sind 39« und 41 Blöcke, in welche eine Anzahl feiner strahlenförmig angeordneter Löcher 40 und 42° vorgesehen sind. Die Elektronen gehen von der großen Kathode 30 nacheinander durch die Röhren 40, die Felder 32° und 34⁰ entgegengesetzter Polarität und dann durch die Röhren 42°. Die Löcher 40 und 42° sind so angeordnet, daß die Elektronen sämtlich zu einem Punkt des lumineszierenden Schirmes konvergieren. Diese Konvergenz kann durch Solenoide oder ein neutrales Gas unterstützt werden.

Claims (10)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zum Betriebe von Kathodenröhren für Fernseher, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des den lumineszierenden oder lichtempfindlichen Schirm überfahrenden Kathodensträhles einer Kathodenröhre durch eine anfängliche Ablenkungdes Strahles, deren Größe gerade oder umgekehrt proportional der verschiedenen Lichtstärke des zu übertragenden Bildpunktes ist, geändert wird ohne Änderung der Richtung und Geschwindigkeit des Strahles.
2. 2. Fernseher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ablenkende Feld zwischen der Kathode und einer Röhre

   o. dgl. liegt, welche die axiale Richtung und den Querschnitt des Kathodenstrahles bestimmt, wobei der Strahl innerhalb der

   Röhre o. dgl. gegen das ablenkende Feld abgeschirmt ist.
3. 3. Fernseher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem die Stärke des Strahles ändernden Feld ein zweidimensionales elektrostatisches oder magnetisches Feld den Strahl so ablenkt, daß

   er die lichtempfindliche Schicht des Schirmes überfährt.
4. 4. Fernseher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zurückführung des Strahles in seine ursprüngliche Richtung eine Anordnung mehrerer Felder entgegengesetzten Sinnes mit oder ohne einen oder mehrere Verschlußblenden vorgesehen sind, wobei der Strahl mit oder ohne seitliche Verschiebung gerichtet wird.
5. 5. Fernseher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahl nacheinander zwei Felder entgegengesetzter Polari-

   . tat durchläuft, bevor er in die Röhre o. dgl. eintritt, welche die axiale Richtung und. den Querschnitt des Strahles bestimmt.
6. 6. Fernseher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Paare desselben Feldes von entgegengesetzter Polarität den Strahl ohne seitliche Verschiebung in seine ursprüngliche Richtung zurückführen.
7. 7. Fernseher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein wenigstens eines lichtempfindlichen Schirmes des Wiedergebers eine Anzahl Kathodenströme verschiedener Stärke auf demselben Fleck des Schirmes gleichzeitig vereinigt werden.
8. 8. Fernseher nach - Anspruch 1, dadurch ..gekennzeichnet, daß zwecks Aufrechterhaltung des Gleichlaufs von Bildsender und Bildempfänger in bestimmten Zwischenräumen der Bildaufnahme Zeichen gegeben werden, die zwischen der Aufeinanderfolge der Einzelbilder die Geschwindigkeit derselben regeln.
9. 9. Fernseher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Gleichlaufs ein zusätzlicher Stromstoß während der Zwischenräume ausgesandt wird.
10. 10. Fernseher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Gleichlaufs ein oder mehrere abgestimmte Schwingungskreise vorgesehen sind.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen