DE585599C

DE585599C - Einrichtung zur Intensitaetssteuerung von fuer Fernsehen, Tonfilm, Bildtelegraphie o. dgl. verwendeten Kathodenstrahlroehren

Info

Publication number: DE585599C
Application number: DESCH94586D
Authority: DE
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1931-06-23
Filing date: 1931-06-23
Publication date: 1933-10-09

Description

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15 NOV. 1933"

AUSGEGEBEN AM 9. OKTOBER 1933

Für Fernsehen, Tonfilm, Bildtelegraphie o. dgl. können Kathodenstrahlröhren verwendet werden, bei denen ein Elektronenstrahlenbündel auf einem Schirm, z. B. einer photographischen Platte oder einem Leuchtschirm, in einem Brennfleck vereinigt wird. Damit die Elektronenröhre für diese Zwecke verwendet werden kann, müssen folgende drei Bedingungen gleichzeitig streng erfüllt werden. Es sollen diese drei Bedingungen an einer Empfangsröhre erläutert werden:

i. Die Helligkeit des Brennfleckes muß sich genau entsprechend der Helligkeit der gleichzeitig im Sender abgetasteten' Bildstelle ändern. 2. Durch die Steuerung der Intensität darf der Durchmesser des Bildfleckes nicht verändert werden.

3. Die Abtastlinie, z. B. die Zickzacklinie, in welcher die Bildfläche vom Brennpunkt abgetastet wird, muß genau der Form der Abtastlinie entsprechen, in welcher das Bild im Sender abgetastet wird.

Sobald auch nur eine dieser drei Bedingungen nicht vollkommen erfüllt wird, kann eine gute Bildübertragung nicht erfolgen.

Gemäß der Erfindung wird bewirkt, daß die Kathodenstrahlröhre die genannten drei Bedingungen vollkommen erfüllt, und zwar durch Verwendung einer Einrichtung zur Intensitätssteuerung, bei welcher zwei Sammelvorrichtungen angeordnet sind, von denen die erste, zwischen der Strahlenquelle und einer Blende liegende Sammelvorrichtung aus einer Elektronenlinse besteht, deren Brennweite durch die Modulation der Steuerspannung verändert wird, während die axiale Geschwindigkeitskomponente der Elektronenstrahlen konstant bleibt, während die zweite, zwischen der Blende und dem Leuchtschirm liegende Sammelvor- ^ richtung zur Abbildung der Öffnung der Blende auf den Schirm dient.

Es sind Einrichtungen bekannt, durchweiche, wenn auch in unzureichender Weise, erstrebt wurde, einzelne der oben unter 1 bis 3 genannten Bedingungen zu erfüllen.

So ist vorgeschlagen worden, die Helligkeitssteuerung nicht durch Änderung der Anodenspannung, sondern durch Modulation einer zwischen Strahlenquelle und Anode liegenden · Steuerelektrode vorzunehmen (Patent 349838).

Es ist ferner vorgeschlagen worden, die dann noch vorhandene Änderung der Eloktronengeschwindigkeit dadurch herabzusetzen, daß eine Nachbeschleunigung der Elektronen hinter einer ersten Anode vorgenommen wird (Ardenne, Fernsehen, 1, S. 199 ff.).

Durch diese beiden Maßnahmen kann aber wedereine vollständige Konstanz der Elektron engesclrwindigkeit noch eine Konstanz des BiIdpunktdurchmessers erzielt werden.

\Veitere Vorteile der vorliegenden Erfindung bestehen darin, daß sie bei Anwendung einer

Elektronenlinse zwischen Blende und Leuchtschirm gestattet, Röhren ohne Gasfüllung, also Hochvakuumröhren, zu verwenden, die gegenüber den üblichen Röhren mit Gasfüllung technische Vorzüge, insbesondere Wegfall der Nullpunktsanomalie, längere Lebensdauer, Unabhängigkeit des Bildpunktdurchmessers von der Modulationsspannung u. a., besitzen. Ferner ermöglicht die Erfindung, bei geeigneter

ίο negativer Vorspannung der Steuerelektrode eine Herabsetzung der Mbdulationsspannung um mindestens das Zehnfache gegenüber den jetzt erforderlichen Werten, wodurch der Verstärker entsprechend klein gehalten werden kann.

-In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine für den Fernsehempfang geeignete Elektronenröhre schematisch darge-' stellt.

ι ist die Elektronenröhre; 2 ist die Glühkathode, 3 ein Wehneltzylinder, 4 die Anode, 5 die Heizbatterie für die Glühkathode, 6 die Vorspannungsbatterie für den Wehnelt-Zylinder, 7 die Anodenbatterie, 8 die Blende, 9 die Blendenöffnung, 10 die Steuerelektrode, und 11 sind die Klemmen für die vom Sender übertragene Intensitätssteuerspannung.

Die metallische Anode 4 und die metallische Blende 8 sind durch die Leitung 12 miteinander verbunden.

Die Steuerelektrode (Ringscheibe oder Steuergitter) 10, deren Gesamtdurchmesser relativ zu den Gesamtdurchmessern von 4 und 8 klein ist, erzeugt ein von 4 nach 10 konvergierendes und ein von¹10 nach S divergierendes Feld, welches auf die Elektronen einwirkt. Hierdurch werden bei Anlegen der Steuerspannung wechselnde, schräg zur Achse des Elektronenstrahlbündels liegende, beschleunigende bzw. verzögernde elektrische Kräfte auf die Elektronen ausgeübt, deren beide in Strahlrichtung gelegene Komponenten sich aufheben und deren beide radiale Komponenten sich addieren. - Durch diese radialen Komponenten werden die Elektronenstrahlen auf der kathodenseitigen Ebene der Blende 8 in einer gewissermaßen atmenden Kreisfläche gesammelt bzw. zerstreut, deren Durchmesser von der jeweiligen Steuerspannung abhängt. In der Blendenöffnung 9 wird also die Stromdichte, welcher die Helligkeit des Bildpunktes proportional ist, der Steuerspannung entsprechend variiert, wobei die axiale Geschwindigkeit der Elektronen unterhalb der Blende S unverändert bleibt. Statt der Steuerelektrode einen relativ zu den Metallkörpern 4 und 8 kleinen Gesamtdurchmesser zu geben (elektrische Konvexlinse), kann man auch umgekehrt die Durchmesser von 4 und 8 relativ klein zum Durchmesser der Steuerelektrode 10 wählen (elektrische Konkavlinse),

Es kann jede beliebige Form und Anordnung der Elektroden gewählt werden, bei welcher zwei Gruppen von zur Achse des Strahlbündels schräg liegenden elektrischen Kraftlinien erzeugt werden, deren axiale Kornponenten gleich groß und entgegengesetzt gerichtet sind (vgl. die diesbezügliche Veröffentlichung in den Annalen der Physik, Bd. 12, S. 624,1932, insbesondere Fig. 13 a, 13 b und 13 c). Die Summierung der radialen Geschwindigkeitskomponenten gestattet, mit einer Steuerspannung von der halben Größe auszukommen von der, die sonst zur Steuerung erforderlich wäre. Man kann auch mehrere derartige Intensitätssteuerungen hintereinander anordnen und be- nötigt dann nur Y₄, ¹I₃... der sonst erforderlichen Steuerspannung. Das aus der Blendenöffnung 9 austretende Strahlenbündel wird durch eine an sich bekannte magnetische Sammelspule 13 so gesammelt, daß in der Ebene des Leuchtschirms 16 einBild der Blendenöffnung 9 entsteht. Statt der magnetischen Sammelvorrichtung 13 kann auch eine elektrostatische verwendet werden, oder die Sammlung kann durch die an sich bekannte Raumladungswirkung positiver Ionen erfolgen. Die Ablenkung des Strahlenbündels erfolgt in an sich bekannter Weise durch zwei Paar vom Sender beeinflußter Ablenkplatten 14 und 15.

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Intensitätssteuerung von für Fernsehen, Tonfilm, Bildtelegraphie 0. dgl. verwendeten Kathodenstrahlröhren, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Sammelvorrichtungen angeordnet sind, von denen die erste, zwischen der Strahlenquelle (2) und einer Blende (8) liegende Sammelvorrichtung aus einer Elektroneiilinse (4, 10, 8) besteht, deren Brennweite durch die ioo Modulation der Steuerspannung verändert wird, während die axiale Geschwindigkeitskomponente der Elektronenstrahlen konstant bleibt, während die zweite, zwischen der Blende (S) und dem Leuchtschirm liegende Sammelvorrichtung (13) zur Abbildung der Öffnung (9) der Blende (S) auf den Schirm (16) dient.

2. Elektronenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Steuerung der Intensität dienende Elektronenlinse aus drei in der Strahlachse liegenden metallischen Lochblenden (4, 10, S) besteht, von denen die innere an der Steuerspannung, die beiden äußeren an einer konstanten Spannung liegen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

HERLIN. GEDRUCKT IN ÜKR