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Einrichtung zur Wiedergabe großer Bilder mit einer Mehrzahl von Lampen
Um bei Fernsehempfängern auf einem Bildschirm große Bilder zu erzielen, sind bisher
folgende Wege bekannt: In dem einen Fall wurde die, Braunsche Röhre selbst so groß
ausgeführt, wie das Bild, werden sollte: Die Festigkeit des Glases setzt hier eine
Grenze. Außerdem werden sehr große Braunsche Röhren teuer und bringen eine gewisse
Gefahr mit sich, da bei ihrer Zertrümmerung erhebliche Kräfte frei werden. Eine
andere Anordnung bestand .darin, das Bild einer Braunsehen Röhre durch ein Objektiv
vergrößert auf einen Schirm abzubilden. Mit Rücksicht auf die erreichbaren Leuchtdichten
des Fluoreszenzschirmes kann # jedoch nur eine mäßige Vergrößerung .angewendet werden,
da sonst das projizierte Bild zu lichtschwach wird. Es muß also auch hier eine möglichst
große Braunsche Röhre verwendet werden, wenn große Bilder erreicht werden sollen.
Das verwendete Objektiv muß. sehr lichtstark sein, was bei den erforderlichen Brennweiten
große und teure Linsen bedingt. Weiterhin ist bekannt, das Bild punktweise durch
einzelne Lampen auf einemGlüh- oderFluoreszenzlampentableau zu übertragen. Um ein
gut detailliertes Bild auf diese Weise herzustellen, sind aber sehr viele Lampen
nötig, und die Ausführung dieser Anordnung wird, .da ja jede einzelne Lampe eine
gesonderte Leitung zur LTbertragung .des Bildsignals erfordert, nicht nur unübersichtlich,
sondern auch sehr kostspielig.
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Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, zur Wiedergabe großer Bilder
eine Mehrzahl von Braunsehen Röhren derart parallel zu schalten, daß die Gesamtfläche
des wiedergegebenen Bildes unterteilt ist und jede Teilfläche von einer bestimmten
Röhre übertragen wird. Hierbei erfährt der Kathodenstrahl bei allen diesen Röhren
gleichzeitig eine solche Ablenkung, .als wenn die Gesamtbildfläche abzutasten wäre,
kommt aber nur dann im Bereich der Fluoreszenzschirmfläche der einzelnen Röhren
zur Geltung, wenn gerade diese Röhre zum Aufbau .des Gesamtbilides benötigt wird.
Vor jeder einzelnen Röhre ist ein Objektiv angebracht, das das Röhrenteilbild auf
einen allen Röhren gemeinsamen Bildschirm wirft. Fng. i zeigt eine der Anordnungsmöglichkeiten
für die Röhren in Seitenansicht, Fig. z von vorn. Die Objektive sind der Übersicht
wegen nicht mitgezeichnet. Es sind insgesamt neun Braunsche Röhren vorgesehen (mit
i, i', i" bezeichnet), doch können auch mehr oder weniger Röhren verwendet werden.
Die Ablenkmittel (Ablenkplatten oder Ablenkspulen) aller Röhren sind derart
parallel
oder in Reihe geschaltet, daß auf alle Röhren die odas Raster schreibenden Wechselspannungen
in gleicher Weise einwirken. Die gesamte ablenkende Wechselspannung liegt also an
jeder einzelnen Röhre. Die FläAe des Gesa:intbildes ist jedoch mehrfach, im vorliegenden
Beispiel in jeder Richtung dreimal so groß wie der Fluoreszenzschirm der einzelnen
Röhre, und es wird immer nur ein Teil, und zwar in jeder Röhre ein verschieflener
Teil des Gesamtbildes wiedergegeben. Um dieses zu erreichen. können verschiedene
Anordnungen vorgesehen «-erden. So können bei elektrostatischer Ablenkung die Spannungen
der Ablenkplatten gegen den Kathodenstrahl oder bei elektromagnetischer Ablenkung
die Nullage der Felder durch überlagerte Gleichströme für die einzelnen Röhren entsprechend
eingestellt werden. Fig.3 zeigt eine Ausführungsform mit elektrostatischer Ablenkung.
: sind die Ablenkplatten für die Zeilenablenkung der Röhre i. Sie sind an einen
Spannungsteiler 3 derart geführt, daß jedem Ablenkplattenpaar eine gewünschte Vorspannung
erteilt werden kann. In gleicher Weise sind die Ablenkplatten 4. für den Zeilenwechsel
.an einen Spannungsteiler 5 geführt.
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Es können auch zusäxzliche "1£l)lenkmittel zur Einstellung der erforderlichen
Bil.dausschnitte vorgesehen werden. Fig. 4 zeigt eine solche Ausführungsform. In
der Braunschen Röhre i sind hier neben den Ablenkplatten 2 und .4 noch Spulen 6
und 7 für eine magnetische Ablenkung vorgesehen. Die allen Röhren gemeinsame Bildablenkung
wind den Ablenkplatten zugeführt; die Einstellung :des jeweiligen Bildausschnittes
erfolgt durch entsprechende Erregung der Spulen 6 und 7. Es kann auch die gemeinsame
Ablenkung der Kathodenstrahlen aller Röhren durch die Spulen und die Einstellung
des Bildausschnittes durch die Ablenkplatten erfolgen, oder es werden doppelte Ablenkplatten
oder doppelte Ablenkspulen vorgesehen. Es kann auch das elektronenoptische System,
welches die Abbildung der Kathode auf dem Fluoreszenzschirm bewirkt, .gegen die
Achse der Braunschen Röhre derart geneigt werden, daß sich bei gleicher Ablenkung
der Kathodenstrahlen in allen Röhren jeweils der richtige Bildausschnitt ergibt.
F,ig.5 zeigt eine solche Anordnung; 8 ist das elektronenoptische System, dessen
Achse g gegen die Achse io der Braunschen Röhre geneigt ist. Diese Mittel können
auch in beliebiger Verbindung benutzt werden.
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Werden allen Röhren die Ablenkspatinungen bzw. Ablenkströme unmittelbar
zugeführt, wirken also auf alle Röhren auch der Größe nach die gleichen Ablenkspannungen
a,ier Ailenkströrne, so müssen diese ein Mehrfaches der Ströme unil Spannungen sein,
die erforderlich sind, um eine Ablenkung über die Breite -des Fluoreszenzschirmes
des einzelnen Rohres zu bewirken. Diep:@bs kann in bezug auf die Schaltung oder
das Verhalten des Kathodenstrahles unerwünscht sein. Uni sich hieraus ergebende
Nachteile zu vermeiden, können den einzelnen Gruppen der Ablenkmittel, .die -jeweils
eine gleiche Ablenkung bewirken müssen, die Ströme b zw. Spannungen mittelbar über
Elektronen röhren zugeführt werden, welche die Ablenkspannungen oder -ströme entsprechend
nach oben oder bzw. und nach unten in an sich bekannter Weise durch Sättigung oder
entsprechende Gittervorspannung dieser Röhren derart begrenzen, daß jede Röhre nur
einen vorbestimmten Bildteil wiedergibt. Fig. 6 zeigt hierfür ein Beispiel. i i
und 13 sind zwei Röhren, deren Gittervorspannung derart bemessen ist, daß der sägezalinförmige,
ablenkende Wechselstrom bei höheren Werten durch den Sättigungsstrom der Röhren
begrenzt wird, während die Röhren 12 und r:4 eine so große Gittervorspannung haben,
daß bei geringeren Werten der `'Wechselspannung die Röhren nicht leitend sind. Stellt
Fig. 7a den gesamten Strom- bzw. Spannungsverlauf dieses Wechselstromes dar, so
übertragen die Röhren i i und 13 den in Fig. 71i dargestellten Teil ,dieser
Größe und die Röhren i z und 14 den in Fig. 7 c dargestellten Teil.
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Der Kathodenstrahl kann dann durch an sich bekannte Schaltmittel in
den betreffenden Braunschen Röhren während der Z,-;t verriegelt werden, während
der die Röhren i i und 13 Sättigungsstrom führen bzw. während der die Röhren 12
und 14 verriegelt sind.
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Die Größe des Bildes kann bei diesen Anordnungen dadurch verändert
werden, daß einzelne Gruppen der Röhren abgeschaltet werden, so daß beispielsweise
in der Anordnung nach Fig. 3 nur mit einem Kreis um die Achse gekennzeichnete Röhren
arbeiten.
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Die Vereinigung der .durch die einzelnen Röhren erzeugten Teilbilder
zu einem Gesamtbil,d erfolgt dadurch, daß jeder Röhre ein Objektiv zugeordnet ist,
welches das betreffende Röhrenteilbild auf einem gemeinsamen Bildschirm entwirft.
Fig. 8 zeigt eine solche Anordnung. 1,5 sind die Linsen, 17 ist der Teil
des Bildes auf dem Fluoreszenzschirm, der sich an das Nachbarbild anschließt, und
i7' sind die vergrößerten virtuellen Bilder des Fluoreszenzschirmes.
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Eine andere Anordnung zeigt Fig. g. Hier ist jeder Röhre i ein Objektiv
15 zugeordnet, welches das Teilbild auf dein Bildschirm 16 projiziert. Gegenüber
der Projektion eines einzigen Bildes durch ein einziges Objektiv,
wie
eine solche bereits bekannt ist, ergeben sich dabei verschiedene Vorteile. Es sei
angenommen, daß das Gesamtbild i8o.Zeilen habe, :daß das Schirmbild eine Höhe von
15 cm besitze und .daß es dreifach vergrößert werden soll, so :daß das projizierte
Bild eine Höhe von 45 cm hat. Es muß dann ein Objektiv von 2o bis 3o cm Brennweite
und einem Öffnungsverhältnis von i : i verwendet werden, so daß die Linsen einen
Durchmesser von 20 bis 30 cm besitzen. Die Korrektur .des Objektives muß
derart sein, daß die Schärfe des iSo-Zeilen-Bildes wiedergegeben wird.
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Bei der Anordnung nach Fig.9 sollen 3 X 3 = 9 Braunsche Röhren verwendet
werden. Diese Röhren brauchen nur eine Bildhöhe von je 5 cm zu besitzen. Neun derartig
kleine Röhren lassen sich .angenähert zu dem Preise herstellen wie die eine große
Röhre. Die einzelnen Objektive brauchen nur ungefähr io cm Brennweite zu besitzen,
so daß der Durchmesser der Linsen wiederum bei einem Öffnungsverhältnis i : i nur
io cm beträgt. Das einzelne Objektiv braucht jedoch nur ein 6o-Zeilen-Bild zu übertragen,
so daß.die Anforderungen an die Korrektur ganz erheblich herabgesetzt sind. Es genügen
bereits gut ausgeführte Kondens2rlinsen. Diese neun nur mäßig korrigierten Objektive
körnen erfahrungsgemäß zu einem wesentlich billigeren Gesamtpreis hergestellt werden
als das eine hochwertige Objektiv längerer Brennweite und größeren Durchmessers.
Insgesamt ist also sogar eine Verbilligung zu erwarten trotz der Erhöhung der Zahl
der Einzelteile. Ein weiterer Vorteil besteht darin"daß .die kleinen Röhren betriebssicherer
hergestellt werden können als die eine große Röhre und die Gefahr des Zerspringens
erheblich verringert ist. Da .die Einzelröhre nur noch ein 6o-Zeilen-Bild zu erzeugen
braucht, kann die Lichtleistung erheblich gesteigert werden, so daß entweder ein
helleres oder ein größeres Bild erhalten wird. Außerdem ist eine fast beliebige
Steigerung der Bildgröße durch Erhöhung der Zahl der Röhren möglich. Der technische
Aufwand für die Einheit d'er Fläche des erzeugten Bildes bleibt dann angenähert
der gleiche.
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Um die Trennlinien zwischen den einzelnen Teilbildern in dem Gesamtbild
unsichtbar zu machen, sind Blenden 18' vorzusehen, welche gemäß dem eingezeichneten
Strahlengang :die Helligkeit der Bildränder derart verringern, daß (die sich überdeckenden
Teile benachbarter Teilbilder sich gegenseitig zur vollen Bildhelligkeit ergänzen.
Die Randblenden 18 sind iderart angeordnet, daß hier ein solcher Helligkeitsabfall
nicht eintritt.
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Die Objektive erhalten zweckmäßig Blenden 19, deren Form (beispielsweise
ein Rechteck oder Quadrat) der Begrenzung .durch die Blenden i8 und 18' entspricht.
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Bei ;dieser Anordnung wird die Zahl der Braunschen Röhren-i derart
bemessen, .daß die auf jedes Teilbild entfallende Zeilenzahl so klein bleibt, daß
die Abbildung durch Objektive einfachster Bauart erfolgen kann, ohne daß .die Güte
:der Bilder darunter leidet.
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Solche sehr einfachen Objektive besitzen Bildfeldkrümmung. Dieser
Fehler kann im Objektiv selbst nur durch einen größeren Aufwand korrigiert werden.
Bei den Röhren gemäß der Erfindung kann er in bekannter Weise :dadurch ausgeglichen
werden, daß der Fluoreszenzschirm der Röhre so gekrümmt wird, daß das Bild auf dem
Bildschirm 16 keine Krümmung mehr besitzt. Es müssen dann die einzelnen Röhren nur
.derart klein ausgeführt wenden, - daß die Krümmung des Fluoreszenzschirmes ohne
Gefährdung der Haltbarkeit der Glasteile ausgeführt wenden kann. Hierzu genügt es,
wenn der Durchmesser der Röhre 6 bis io cm nicht überschreitet.
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Die Projektion der Bilder bedingt einen erheblichen Lichtverlust.
Dieser wird verringert, wenn die dem Bildschirm benachbarten Linsen der Objektive
derart ausgebildet werden, daß alle diese Objektive eine geschlossene Fläche bilden.
Fig.io zeigt eine solche Anordnung, 15" sind de der Bildfläche ;benachbarten Linsen
der Objektive. In diesem Fall kann der Bildschirm 16 als ein Linsenraster ausgeführt
werden, dessen einzelne Linsen zweckmäßig eine Brennweite erhalten, die gleich dem
Abstand zwischen den Linsen 15" und dem Bildschirm 16 ist. In Fig. io sind .diese
Rasterlinsen mit 2o bezeichnet.
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Bei Verwendung von Objektiven können die einzelnen Teilbilder statt
durch elektrische Mittel auch dadurch aneinander gepaßt werden, daß die Linsen und
bzw. oder die Braunschen Röhren gegeneinander verschoben werden. Die Größe der Teilbilder
kann dadurch verändert werden, daß ,die Linsen 15' und 15" (Fig.io) gegeneinander
verschoben werden, wodurch in bekannter Weise ,die Brennweite verändert wird, oder
es werden die Objektive und die Braunsche Röhre in Richtung der Achse io verschoben.
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Gewisse Vorteile bringt es, wenn der Strahlengang, wie es an sich
bei der Betrachtung von Bildern auf -dem Leuchtschirm Braunscher Röhren bekannt
ist, der einzelnen optischen Systeme durch je einen Spiegel geknickt wird, Wie Fig.
i i zeigt. Die Spiegel sind mit 21 bezeichnet. Hierdurch kann die Länge hinter der
Bildwand verkürzt werden und die ganze Anordnung ist leicht in einen Schrank einzubauen.
Es kann auch
für nebeneinanderliegende Systeme ein gemeinsamer Spiegel
verwendet werden. Die Einstellung der einzelnen Teilbilder wind besonders einfach,
wenn die einzelnen Spiegel einstellbar sind, so daß ihre Neigung in jeder Richtung
leicht verändert werden kann.
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Die optischen Verhältnisse können auch derart gewählt werden, daß
die einzelnen Teilbilder sich mehrfach überdecken. In Fig. 12 ist eine solche Anordnung
gezeichnet, bei der jede Stelle des Bildschirmes in der Zeichenebene von je zwei
Teilbildern 17 bedeckt wird, da eine gleiche Überdeckung auch in der Ebene senkrecht
dazu erfolgt, findet also insgesamt eine vierfache Überdeckung statt. Die Überdeckung
kann auch eine 9fache, i6fache usw. sein. Diese Überdeckung kann aus verschiedenen
Gründen erwünscht sein. Bei besonders großen Bildern, bei denen viele Braunsche
Röhren benutzt werden müssen, wird dadurch verhindert, daß die Zeilenzahl der Einzelröhren
unbequem klein wird. Außerdem werden Trennstellen zwischen den Teilbildern dadurch
noch ,veniger sichtbar.
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Es können auch, wie an sich bekannt ist, Farbfilter, Raster oder Blenden
vorgesehen werden, die einzelnen Teilen der einzelnen Teilbilder verschiedene Farben
zur Erzeugung von Farbenbildern erteilen oder welche verschiedene Teile der Teilbilider
für das rechte und linke Auge sichtbar machen, um stereoskopisch wirkende Bilder
zu erzielen.
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Die Einstellung fder optischen Zwischenglieder nach Fig. 8 bis i?-
kann dadurch erleichtert werden, daß für ,die Einstellung Kleinprojektoren 22 verwendet
werden, die nach Fig. 14 auf je einem Schirm von der Größe des Fluoreszenzschirmes
der später verwendeten Braunschen Röhren entsprechende Teilbilder entwerfen, und
deren äußere Abmessungen den später verwendeten Röhren entsprechen. Die Einstellung
kann dann unabhängig von Unregelmäßigkeiten des elektrischen Teiles vorgenommen
werden. In Fig. 13 ist 24 das Objektiv, welches das Bild 25 auf dem Schirm 23 abbildet.
26 ist ein Kondensor, der die Lampe 27 im Objektiv 24 abbildet. 28 ist ein Spiegel
zur Erhöhung der Lichtausbeute der Lampe 27.