DE690537C

DE690537C - Light control device for television purposes

Info

Publication number: DE690537C
Application number: DE1937Z0023651
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Martin Ploke
Original assignee: Zeiss Ikon AG
Current assignee: Zeiss Ikon AG
Priority date: 1937-01-18
Filing date: 1937-01-19
Publication date: 1940-04-27

Description

Lichtsteuervorrichtung für Fernsehzwecke Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtsteuervorrichtung für Fernsehzwecke, bei der eine aus einzelnen Zungen bestehende rasterartige Blende zwischen einer fremden Lichtquelle und einem Bildschirm angeordnet ist.Lighting control apparatus for television purposes The invention relates to to a light control device for television purposes, one of which is made up of individual tongues existing grid-like aperture between an external light source and a screen is arranged.

Bei bereits bekannten, auf der thermischen Wirkung des Elektronenbombardements beruhenden Fernsehverfahren wird eine Metallplatte im Hochvakuum entsprechend der Helligkeit der einzelnen Bildpunkte zur Weißglut gebracht. Es hat sich herausgestellt, daß die Lebensdauer solcher Röhren infolge der starken Zerstäubung der bestrahlten Platte gering ist. Außerdem ist es schwierig, eine genügend große Strahlleistung zu erzeugen, um die Platte bis zur Weißglut zu erhitzen.With already known, on the thermal effect of electron bombardment based television process is a metal plate in a high vacuum according to the Brightening the individual pixels to white heat. It turned out that the life of such tubes is due to the strong atomization of the irradiated Plate is low. In addition, it is difficult to achieve a sufficiently large beam power to heat the plate until it burns white.

Ferner sind Lichtsteuervorrichtungen für Fernsehempfänger bekannt, bei denen die einzelnen Zungen der Rasterelektrode kleine Elektroskope sind, welche durch den von den empfangenen Bildimpulsen gesteuerten Kathodenstrahl derart abgetastet werden, daß jedes Element der Blende einen von der jeweiligen Intensität abhängigen Lichtbetrag freigibt. Der wesentliche Nachteil besteht darin, daß sich nur ein kleiner Intensitätsbereich durchsteuern läßt.Furthermore, light control devices for television receivers are known, in which the individual tongues of the grid electrode are small electroscopes, which so scanned by the cathode ray controlled by the received image pulses that each element of the diaphragm depends on the respective intensity Light amount releases. The main disadvantage is that there is only a small one Can be controlled through the intensity range.

Erfindungsgemäß wird so vorgegangen, daß man die Umwandlung der einem Elektronenstrahl nach dem Verfahren der Intensitäts- oder Liniensteuerung aufgedrückten Modulation in örtlich verschiedene Helligkeitsgrade eines Lichtbündels durch eine rasterförmig aufgeteilte Elektrode erfolgen läßt, die sich unter dem Einfluß des das Bildraster beschreibenden Elektronenstrahles infolge der Wärmewirkung verformt. Ein für die Herstellung der zur Verwendung gelangenden Zungen besonders geeignetes Material ist das Bimetall, das aus zwei miteinander verschweißten oder verlöteten Metallstreifen von verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten besteht. Bei einer Zungenlänge von 5 mm und einer Dicke von 5/, o0 nun genügt bereits eine Erwärmung der Zungen um zoo ° Celsius, um eine merkliche Krümmung der Bimetallzungen zu erreichen. Die beabsichtigte Steuerungswirkung tritt also bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bereits bei erheblich niedrigeren Temperaturen ein und somit auch bei niedrigeren Strahlleistungen im Vergleich zu den bekannten Verfahren, wodurch die Röhre auch mit geringeren Spannungen betrieben werden kann. Gegenüber der oben angeführten be-. kannten Lichtsteuervorrichtung besitzt die Ei;-findung außerdem den erheblichen Vorteil, daßsich die Zeitkonstante durch geeignete Bemessung des zum Aufbau der kleinen Bimetallstreifen benutzten Materials genau einstellen läßt.According to the invention, the procedure is that the conversion of one Electron beam pressed on by the method of intensity or line control Modulation in locally different degrees of brightness of a light beam by a grid-like divided electrode can be made, which is under the influence of the electron beam describing the image grid is deformed as a result of the effect of heat. A particularly suitable one for the production of the tongues that are used Material is the bimetal, which is made of two welded or soldered together Metal strips are made of different coefficients of thermal expansion. At a Tongue length of 5 mm and a thickness of 5 /, o0 now all that is needed is heating the tongues by zoo ° Celsius in order to achieve a noticeable curvature of the bimetal tongues. The intended control effect thus occurs in the method according to the invention already at considerably lower Temperatures a and thus also at lower beam powers compared to the known method, whereby the tube can also be operated with lower voltages. Compared to the above cited loading. Known light control device also has the egg; -finding the considerable advantage that the time constant can be determined by suitable dimensioning of the to set up the material used to build the small bimetal strips.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Abb. i zeigt eine Braunsche Röhre i mit dem im Hals a angeordneten System zur Erzeugung, Bündelung und Ablenkung des Elektronenstrahles. Im Röhrenkolben ist der Schirm 3 angeordnet. Dieser besteht aus einer Mehrzahl von Streifen 4, die mittels der Gewindestangen 5 unter Verwendung von Zwischenstücken zur Erzielung eines bestimmten Abstandes zusammengesetzt sind. Die Streifen 4 laufen parallel zueinander. Ein einzelner Streifen 4 des Schirmes ist in der Abb. z in seinen Einzelheiten dargestellt und in Abb.3 von der Seite gesehen. Aus den Abbildungen geht die kammförmige Aufteilung der Streifen 4 in eine Mehrzahl von Zungen 6, die nach dem nächsten Streifen hin gekrümmt sind, hervor. Durch die Optik 7 wird von einer Lichtquelle ein nahezu paralleles Bündel auf den Schirm 3 geworfen. Das . durch den Schirm durchgehende Licht wird von der Optik 8 auf einen Bildschirm geworfen. Die Rasterfläche ist elektrisch mit der Anode verbunden und befindet sich der Anode gegenüber auf vorzugsweise positivem Potential. Die Zungen sind so gekrümmt, daß beim Strahlstrom Null kein Licht durch den Schirm heraustritt. Unter der Wirkung des Elektronenstrahles, der auf das Bildraster auftrifft, wird die Krümmung der Zungen in dem einzelnen Bildpunkten entsprechenden Maße rückgängig gemacht und so je nach der Modulation des Elektronenstrahles eine örtlich verschiedene Lichtdurchlässigkeit des Schirmes 3 bewirkt. Die Zeitdauer der Formänderung der Zungen ist durch die Wärmeableitung der Zungen bestimmt. Im Sinne der Erfindung liegt es, diese Zeitdauer durch Verbindung geeigneter wärmeableitender Materialien mit den Metallzungen oder durch andere Maßnahmen die Wärmeableitung auf ein gewünschtes Maß herunterzusetzen. Zweckmäßig wählt man die Zeitkonstante des Abklingens der Formänderung so, daß in der Zeit eines Bildwechsels die Formänderung der Zungen auf Null zurückgeht. Es ist ferner möglich, durch Kühlung der Halterung des Bildschirmes, die gegebenenfalls -durch die Röhrenwandung hindurchgeführt wird, die Wärmeableitung zu steigern. Die Höhe der den Abstand der einzelnen Streifen 4 des Schirmes 3 bestimmenden Zwischenstücke wird zweckmäßig gleich oder nahezu gleich der Zungenbreite gewählt, so daß . nahezu symmetrische Bildpunkte entstehen. Die gesamte Zahl der Zungen des Rasters soll ;-gleich oder größer der Anzahl der Punkte des Fernsehbildes sein.The invention is described using an exemplary embodiment. Fig. i shows a Braun tube i with the system arranged in the neck a for generating, Focusing and deflecting the electron beam. The screen 3 is in the tube flask arranged. This consists of a plurality of strips 4, which by means of the threaded rods 5 using spacers to achieve a certain distance are composed. The strips 4 run parallel to one another. A single strip 4 of the screen is shown in detail in Fig. Z and in Fig.3 seen from the side. The comb-shaped division of the strips can be seen in the illustrations 4 into a plurality of tongues 6, which are curved towards the next strip, emerged. Through the optics 7, a light source becomes an almost parallel bundle thrown on screen 3. That . light passing through the screen is emitted by the Optics 8 thrown onto a screen. The grid area is electrical with the anode connected and is located opposite the anode at a preferably positive potential. The tongues are curved so that when the beam current is zero, no light passes through the screen steps out. Under the effect of the electron beam that hits the image grid, the curvature of the tongues is reversed in the dimensions corresponding to the individual image points made and so locally different depending on the modulation of the electron beam Light transmission of the screen 3 causes. The duration of the change in shape of the Tongues is determined by the heat dissipation of the tongues. According to the invention it is this period of time by connecting suitable heat-dissipating materials with the metal tongues or by other measures the heat dissipation to a desired one Lower the level. The time constant of the decay is expediently chosen Change of shape in such a way that the change in shape of the tongues at the time of a change of image goes back to zero. It is also possible, by cooling the mount of the screen, which is optionally passed through the tube wall, the heat dissipation to increase. The height of the distance between the individual strips 4 of the screen 3 determining Intermediate pieces are expediently chosen to be equal to or almost equal to the tongue width, so that . almost symmetrical pixels are created. The total number of tongues of the Grid should be equal to or greater than the number of points in the television picture.

@= Im Sinne der Erfindung liegt es auch, die Lichtsteuerung in der Weise vorzunehmen, daß die Zungen beim Strahlstrom Null so gerichtet sind, daß in der Ruhelage der Zungen maximale Helligkeit des Projektionsbildes vorliegt und nach Maßgabe der Strahlstromstärke eine punktweise verschiedene Abschattung des durch den Schirm 3 gehenden Lichtbündels eintritt und so die Dunkelwerte des Fernsehbildes gesteuert werden. Hierzu ist es notwendig, das Modulationspotential des Elektronenstrahles so zu wählen, daß an den dunklen Stellen des Fernsehbildes maximaler Strahlstrom auftritt. Ebenso ist es nach der Erfindung möglich, die Metallzungen zu schwärzen und vor einer weißen Fläche derart anzuordnen, daß bei der Abtastung des Elektronenstrahles eine verschieden starke Abschattung der weißen Fläche eintritt. -Es ist auf diese Weise möglich, das Fernsehbild bei Tageslicht zu beobachten. Im letzteren Falle kann auch das vom Schirm 3 reflektierte Licht zur Bildprojektion benutzt werden.@ = In the context of the invention, it is also the lighting control in the Way to make that the tongues are directed at zero beam current that in the rest position of the tongues maximum brightness of the projection image is present and after Depending on the beam current intensity, a different shadowing of the by point by point The light beam going through the screen 3 enters and so the dark values of the television picture being controlled. For this it is necessary to measure the modulation potential of the electron beam to be selected so that the maximum beam current in the dark areas of the television picture occurs. It is also possible according to the invention to blacken the metal tongues and to be arranged in front of a white surface in such a way that when the electron beam is scanned the white surface is shaded to a different degree. -It's on this Way possible to watch the television picture in daylight. In the latter case the light reflected from the screen 3 can also be used for image projection.

Eine Vereinfachung des Schirmes 3 wird dadurch erreicht, daß nur eine oder eine geringe Anzahl von Zeilen des Fernsehbildes durch Bimetallzungen sichtbar gemacht werden und daß die weitere Bildauflösung durch ein Spiegelrad erfolgt. In diesem Falle muß die Zeitkonstante des Abklingens der Formänderung der Zungen besonders klein gewählt werden, nämlich gleich der Dauer einer oder einiger weniger Zeilenlängen des Fernsehbildes. Auch in diesem Falle tritt aber gegenüber denjenigen Fernsehverfahren, die auf der Ablenkung und Steuerung eines einzigen Lichtpunktes beruhen, ein erheblicher Helligkeitsgewinn ein. Wegen der Wichtigkeit der Kühlung der Zungen kann die erfindungsgemäße Anordnung auch so getroffen sein, daß die Zungen in der Röhrenwand eingelassen sind, beispielsweise, wenn die Röhrenwand aus Glas besteht, durch Verschmelzen der Zungen mit dem Glas. In diesem Falle wird die Röhrenwandung zwecks Wärmeableitung mit Wasser gekühlt.A simplification of the screen 3 is achieved that only one or a small number of lines of the television picture visible through bimetal tongues be made and that the further image resolution is done by a mirror wheel. In In this case, the time constant of the decay of the change in shape of the tongues must be special be chosen small, namely equal to the duration of one or a few line lengths of the television picture. In this case, too, however, the television process which are based on the deflection and control of a single point of light, a considerable one Brightness gain. Because of the importance of cooling the tongues, the inventive The arrangement must also be made in such a way that the tongues are embedded in the tube wall, for example, if the tube wall is made of glass, by fusing the tongues with the glass. In this case the tube wall is filled with water for the purpose of heat dissipation chilled.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Lighting control device for television purposes the one consisting of individual tongues grid-like aperture between a foreign one Light source and a screen is arranged, characterized in that the Conversion of an electron beam using the intensity or line control method depressed Modulation in locally different degrees of brightness of a light beam through a grid-like split electrode (grid electrode) takes place under the influence of the electron beam describing the image grid deformed due to the effect of heat.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that that the grid electrode consists of metal strips which, arranged parallel to one another, are divided into tongues like a comb, and that the total number of tongues is equal or is greater than the number of dots on the television picture.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the distance between two strips of the grid electrode is the same or is almost equal to the width of the tongue. q ..

Arrangement according to claim 2 and 3, characterized characterized in that the tongues are made of bimetal.

5. Arrangement according to claim 2 to q., Characterized in that the tongues of a nearly parallel and parallel to the extended tongue oriented light bundles are irradiated and this through a Optics are shown on a projection surface (screen).

6. Arrangement according to Claims! Z to 5, characterized in that the tongues are blackened and are in front of a white surface (screen), the one that goes through the grid Light is illuminated.

7. Arrangement according to claim 2 to 5, characterized in that that the metal tongues of the grid electrode are so curved or arranged to one another are that they do not allow light to pass through at rest, but that under the Effect of the electron beam a point-wise brightening of the raster electrode associated screen occurs. B.

Arrangement according to claim 2 to 5, characterized characterized in that the arrangement or design of the tongues is such that'im State of rest the greatest amount of light passes through the grid electrode and the Electron beam causes a change in shape of the tongues in the sense that a point by point Shading of the light path occurs, and that the light control electrode of the Braunschen Tube is modulated in such a way that at the brightest points of the electron beam the smallest Electron current flows. G.

Arrangement according to claim 2 to 8, characterized in that that only one or a small number of tongues of the television picture through the tongues the raster electrode is made visible and that the further image resolution with the help a mirror wheel takes place. ok

Arrangement according to claim 2 to g, characterized in that that for heat dissipation of the tongues special means, such. B. conductive with the tongues connected strips, are provided, which are made of good thermally conductive material. ii.

Arrangement according to claim 2 to io, characterized in that the. heat dissipating Parts of the grid electrode pass through the tube wall from the outside.

12th Method according to claim i to ii, characterized in that the tongues in the Tube wall are embedded and the heat dissipation by cooling the tube wall he follows.