DE667405C - Anordnung zur Regelung der wirksamen Elektronendurchtrittsoeffnung fuer eine Bildzerlegerroehre - Google Patents

Description

• Anordnung zur Regelung der wirksamen Elektronendurchtrittsöffnung . für eine Bildzerlegerröhre Die Erfindung betrifft eine Bildzerlegerröhre, z. B. für Fernsehzwecke, bei der das zu übertragende Bild als Ganzes auf eine Photokathode geworfen wird, so daß auf dieser ein in seiner Dichteverteilung den Helligkeitswerten des Bildes entsprechendes Elektronenbündel entsteht. Dieses Elektronenbündel wird dann durch Ablenkfelder über eine feststehende Abtastblende hinweggezogen. Die Photokathode wird dabei auf die Abtastblende bzw. auf die diese Blende enthaltende Ebene elektronenoptisch abgebildet.
• Bei solchen, Röhren wurde bisher eine Abtastöffnung verwendet, deren Größe der Unterteilung des Bildes in die gewünschte Bildpunktzahl entsprach, d. h. eine Abtastöffnung von Bildpunktgröße. Die Blende wurde auf gegen die Photokathode positivem Potential gehalten und auf ihrer ganzen Fläche somit auch auf dem ganzen Lochumfang von Elektronen getroffen. Dabei bestand der Nachteil, daß die Röhre nur mit einer ganz bestimmten Rasterfeinheit arbeiten konnte, eine nachträgliche Veränderung also nicht möglich war. Eine beispielsweise für z8ozeilige Bilder gebaute Senderöhre ließ sich nicht zur Übertragung 375zeiliger Bilder verwenden. Ein weiterer Nachteil der bisher verwendeten Abtastblende bestand im Auftreten von Störelektronen, die zusammen mit den Elektronen des Bildes auf den Auffänger und in den Verstärker gelangten und so das übertragene Bild fälschten.
• Zur Vermeidung dieser Nachteile wird nach der Erfindung eine gegen die Photokathode negativ vorgespannte Abtastblende verwendet, hinter der sich eine ihr gegenüber positive Auffangelektrode befindet. Der tatsächliche Durchgangsquerschnitt der Blende und damit die Größe des Bildpunktes sind dann kleiner, als der geometrischen Öffnung entspricht. Durch Veränderung des Potentials der Blende kann die Rasterfeinheit auch nachträglich in verhältnismäßig weiten Grenzen geändert werden. Zugleich wird das Eindringen von Störelektronen in die Abtastöffnung verhindert. Schließlich wird es durch die Erfindung möglich, den Durchtrittsquerschnitt der Elektronen innerhalb der Blende seitlich zu verschieben, indem die Blende z. B. geschlitzt ausgebildet wird und längs ihres Umfanges verschiedene Potentiale erhält.
• Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Fig. = ist als Ausführungsbeispiel eine Bildzerlegerröhre gemäß der Erfindung dargestellt, während-- die Fig.2 einen vergrößerten Querschnitt durch die Abtastblende und ihre Umgebung zeigt. In Fig. 3 ist die Möglichkeit der seitlichen Verschiebung:

  des Durchgangsquerschnitts dargestellt. -

  In Fig. i ist an einem Ende der Röhre = Ida

  Photokathode 2 vorgesehen, auf die mit

  der Linse 3 das zu übertragende Bild geworfen

  wird, wie durch den Pfeil 8 angedeutet ist. Die von der Photokathode ausgehenden Elektronen werden auf die fingerförmige Anode q. beschleunigt, die sich auf hohem positivem Potential befindet. Mit der zugleich als Abschirmung für den Auffänger 7 dienenden Anode befindet sich ein Wandbelag 5 auf etwa- gleichem Potential. Mit 6 ist die Abtastblende gemäß der Erfindung bezeichnet,. die gegen die Photokathode schwach negativ vorgespannt ist und eine größere Öffnung besitzt, als der Bildpunktgröße entspricht. Die durch diese Blende tretenden Elektronen fallen auf den Auffänger 7, der sich wiederum auf hohem positivem Potential befindet und werden von dort abgeleitet. Die Öffnungen der Abschirmung und des Auffängers sind zweckmäßig größer als die der Abtastblende.
• In Fig. 2 sind mit 16 bzw. 1q. und 17 die Öffnungen der Abtastblende bzw. der Abschirmung und des Auffängers bezeichnet. Die beiden letzteren mögen auf einem Potential von -E- iooo Volt gegen die Photokathode liegen. Wird nun an die Abtastblende eine Spannung von beispielsweise - 2o Volt gelegt, so stellt sich das in der Zeichnung dargestellte Potentiallinienbild ein. Die auf der Photokathode ausgelösten Photoelektronen besitzen eine Anfangsgeschwindigkeit von höchstens 2 Volt, so daß sie gegen ein negatives Potential von 2 Volt nicht mehr anlaufen können. Die diesem Potential entsprechende Niveaufläche definiert also den.Durchgangsquerschnitt d für die Elektronen. Durch Änderung des Potentials der Blende 6 kann der Durchgangsquerschnitt bis zur vollständigen Sperrung stetig verändert werden. Bei entsprechender .Änderung der Ablenkfrequenzen kann also auch die Rasterfeinheit nachträglich geändert werden.
• Die außerhalb der Öffnung der Potentialblende 'ankommenden Elektronen werden durch die Felder abgebogen und zurückgeworfen. Es wird also das Auftreffen von Elektronen. auf die Abtastblende und damit die Entstehung sekundärer Elektronen vollständig vermieden. Aber 'auch Elektronen, die durch den Aufprall des abgelenkten Bildbündels an dem leitenden Innenbelag der Röhre oder an irgendwelchen Metallflächen, z: B. den Zuleitungen, vor der Abtastblende entstanden sind, können die Potentialblende nicht durchdringen, da sie meist eine mindestens etwas geringere Geschwindigkeit als die von der Photokathode direkt kommenden Elektronen haben. Selbst solche Elektronen, die ebenso schnell wie die Bildelektronen sind, werden durch die räumliche Ausdehnung der Potentialblende (Tiefenwirkung) am Durchtritt gehindert, falls sie, wie es fast

  ttsschließlich der Fall ist, schief einfallen. Für

  >ie ist dann, überhaupt keine Blendenöffnung

  spiegelt. und sie werden ebenfalls zurück-

  A4espiegeltzurück-

  1spiegelt.

  Durch Erhöhung der negativen Spannung der Blende "kann ihr Durchgangsquerschnitt verkleinert werden. Dies ist nicht nur zur Erreichung einer feineren Rasterung zweckmäßig, sondern kann auch während des Betriebs einer Röhre, also bei gleichbleibender Bildpunktzahl, zum Ausgleich von Helligkeitsänderungen des Sendebildes ausgenutzt werden. Die Helligkeit wird z. B. an einer Kontrollstelle dauernd beobachtet und bei Schwankungen durch Änderung des Potentials der Abtastblende wieder berichtigt. Die Regelung der Helligkeit an dieser Stelle hat den Vorzug der Einfachheit und Billigkeit. Auch eine vollständige Sperrung des Elektronenflusses, z. B. während des Zeilen-und Bildrücklaufs, ist durch einen, entsprechend starken negativen Spannungsstoß auf die Blende leicht zu erreichen.
• In Fig. 3 ist beispielsweise gezeigt, wie innerhalb der Abtastblende ein exzentrisch liegender Durchgangsquerschnitt für die Elektronen vorgesehen werden kann. Die Figur stellt einen Schnitt rechtwinklig zur Röhrenachse dar. Die Blende 6 der Fig. i ist hier nicht mehr als kreisförmig durchbohrte Scheibe ausgebildet, sondern sie besteht aus zwei durch einen Schlitz 2o getrennten, gegeneinander isolierten Hälften 2i und- 22. Zwischen beiden Hälften herrscht eine Spannung. Es möge z. B. die Hälfte 21 auf dem Potential - io Volt, die Hälfte 22 auf dem Potential - 18 Volt liegen. Da aber immer noch von den benachbarten Elektroden Potentialflächen durch die Öffnung der Abtastblende hindurchgreifen, stellt sich die in der Figur angegebene Potentialverteilung ein, bei der die den Durchgangsquerschnitt der Elektronen definierende Niveaufläche - 2 Volt in die linke Hälfte der Öffnung rückt. Die Anordnung kann so getroffen werden, daß die Durchgangsöffnung die Symmetrieebene der Abtastblende gerade berührt. Werden nun die an den Blendenhälften liegenden Spannungen vertauscht, so rückt der Durchgangsquerschnitt in die rechte Hälfte der Öffnung, so daß er nun die Symmetrieebene von der anderen Seite her berührt. Es findet also eine Verschiebung der wirksamen Abtastöffnung um den .Betrag des Bilcipunktdurchmessers statt.
• Diese Erscheinung kann ausgenutzt werden, um auf einfache Weise eine Zwischenzeilenrasterung zu erzeugen. Bei der Abtastung eines Teilbildes wird dann nur die halbe Bildfläche abgetastet, indem zwischen je zwei Zeilen eire nichtabgetastete Zeile verbleibt. Bei der Abtastung des nächsten Teilbildes wird dann die wirksame Abtastöffnung in der beschriebenen Weise verschoben, so daß nunmehr gerade die bisher nichtabgetasteten Zeilen abgetastet, werden. Das Verfahren bietet den Vorteil, daß die Ablenkspannungen bzw. -ströme normal verlaufen können, also als ob keine Zwischenzeilenrasterung vorgenommen werden sollte, und daß diese Rasterung lediglich durch periodisches Umpolen einer geringen, an die Blendenhälften gelegten Spannung bewirkt wird. Ein entsprechendes Verfahren ist selbstverständlich auch bei einer Zwischenzeilenrasterung mit mehr als zwei Teilbildern möglich. In diesem Fall muß der wirksame Abtastquerschnitt ebensoviel verschiedene Stellungen einnehmen, wie Teilbilder erzeugt werden sollen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Regelung der wirksamen Elektronendurchtrittsöffnung für eire Bildzerlegerröhre, bei der das zu übertragende Bild in der Gesamtheit seiner Helligkeitswerte auf eine homogene Photokathode geworfen und das den Helligkeitswerten entsprechende Elektronenbündel vermittels Ablenkfelder über eine feststehende Blende gezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastblende gegenüber der Photokathode negativ vorgespannt ist und daß sich hinter dieser Abtastblende eine ihr gegenüber positiv vorgespannte Auffangelektrode befindet. z. Bildzerlegerröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastblende von einer eine größere Öffnung als diese aufweisenden Anode (q.) umgeben ist. 3. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochblende (6) geschlitzt ist und ihre Blendenhälften an voneinander unterschiedlichem, gegenüber der Photokathode (a) negativen Potential liegen. q.. Verfahren zur Regelung der Helligkeit eines mit einer Bildzerlegerröhre nach Anspruch i erzeugten Fernsehbildes, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential der Abtastblende bei Helligkeitsschwankungen geändert wird. 5. Verfahren zur Erzeugung einer Zwischenzeilenrasterung beim Fernsehen mit einer Bildzerlegerröhre gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Blendenhälften liegende Spannung bei jedem Zeilenzugwechsel umgepolt wird. 6. Verfahren zur Sperrung des Elektronenflusses während des Zeilen- bzw. Bildrücklaufs in einer Bildzerlegerröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß während des Rücklaufs ein negativer Spannungsstoß auf die Blende gegeben wird.