-
Fernsehgerät zur Sendung und zum Empfang Es ist bereits bekannt, Fernsehbilder
derart zu empfangen, daß auf dem Leuchtschirm einer Braunschen Röhre alle Zeilen
inc zeitlicher Aufeinanderfolge übereinander auf demselben Leuchtschirmstreifen
wiedergegeben werden. Der Leuchtschirm wird dabei über :eine Spiegelschraube betrachtet,
die die Bildzeilen senkrecht zur Zeilenkoordinate auseinanderzieht.
-
Es ist ferner bekannt, mit Hilfe :eines Elektronenbildwandlers eine
Bildvergrößerung zu erzeugen, und zwar in einer Bildsanderöhre, in welcher das auf
die Photokathode projizierte zu zerlegende Bild in ein vor der Ebene, in. welcher
die Bildzerlegung stattfindet, gelegenes unsichtbares reelles Elektronenzwischenbild
umgewandelt wird.
-
Gegenstand der Erfindung ist eine zur Aufnahme und Wiedergabe von
Fernsehbildern geeignetes Gerät, bestehend aus der Verbindung eines mechanisch angetriebenen
Bildpunktverteilers mit einer elektronenoptischen Vorrichtung, in der sich, wie
bei der Braunschen Röhre oder beim Elektronenbildwandler, nur masselose Elektronen
bewegen. Der Erfindungsgegenstand macht sich die in letzter Zeit erzielten außerordentlichen
Steigerungen der Leuchtdichte elektrischer Entladungslampen, insbesondere der Quecksilberdampfhöchstdrucklamp:e,
zunutze. Dadurch ist es möglich geworden, Bildflächen kleinsten Ausmaßes mit größter
Helligkeit und Rasterung unter Anwendung mechanisch angetriebener Bildfeldzerleger
aufzubauen bzw. abzutasten. Diese Kleinheit des Bildpunktverteilers folgt aus der
Zulässigkeit minimaler optischer Aperturen bei den verwendeten Linsen oder Spiegeln
und ist bedingt durch den .starken Lichtstrom pro Flächeneinheit. Das vom mechanisch
angetriebenen
Bildpunktverteiler geschriebene Zeilenraster wird
nun auf die Photokathode eines Elektronenbildwandlers geworfen und auf dessen Leuchtschirmfläche
elektronenoptisch vergrößert abgebildet. Dadurch ist es möglich, Lichtströme von
mehreren zehn Lumen in dem auf die Photoschicht des Bildwandlers entworfenen Bildpunkt
zu konzentrieren. Rechnet man mit einer Empfindlichkeit der Photoschicht von nur
20 MikroamperejLumen, so ergeben sich damit für die abbildende Emission völlig ausreichende
Stromstärken, um selbst bei hoher elektronenoptischer' Vergrößerung eine sehr helle
Wiedergabe auf den Leuchtschirm des Bildwandlers zu erhalten. Dieses vergrößerte
Zeilenraster konstanter Helligkeit wird nun als Abtastlichtquelle für die Fernsehsendung
benutzt. Wird hingegen die Helligkeit des Leuchtschirmzeilenrasters moduliert, so
ist dadurch auch die Verwendung als Fernsehempfangsorgan gegeben. Fernerhin ist
es auch möglich, mit dem mechanischen Bildpunktverteiler nur eine Zerlegung in einer
Koordinate, z. B. in der Zeilenrichtung, zu bewirken, während die noch erforderliche
Zerlegung in der dazu senkrechten zweiten Koordinate im elektronischen Bildwandlerteil
mittels eines zusätzlichen Feldes bekannter Art erzeugt wird.
-
Als mechanischer Bildpunktverteiler sind für den Zweck der Erfindung
sämtliche aus der Entwicklung der Fernsehtechnik bekannten Mittel geeignet, z. B.
Lochscheiben oder Spiegelräder aller Art, Spiegelschraube, schwingende Spiegel (Oszillographensysteme),
ferner auch die auf dem D:ebye-Sears-Effckt beruhende Ultraschallzelle in Verbindung
mit einem die Schallgeschwindigkeit im Fortpflanzungsmedium kompensierenden Ausgleichsorgan,
z. B. einem kleinen Spiegelrade hoher Umlaufzahl (vgl. S c h r ö t e r, Fernsehen,
Verlag Julius Springer 1937, S.35, 36, 23i).
-
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
unter Benutzung eines Spiegelradzerlegers nach Mih_ aly-Traub (vgl. S c h rö t er,
Fernsehen i937, S. 76, 77). Die Einrichtung sei zunächst als Abtastlichtquelle beschrieben.
i ist eine Quecksilberdampfhöc-hstdrucklampe mit punktförmig konzentrierter Leuchtzone,
deren Strahlen durch das Objektiv a parallel gemacht, an dem Spieelradrötor 3 erstmalig
reflektiert, von dem' feststehenden Spiegelkranz ¢ nach 3 zurückgeworfen werden
'und sodann über das Objektiv 5 und das zur Querzerlegung dienende rotierende Spiegelprisma
6 auf die in der Abbildungsebene der Lichtquelle liegende Photokathode 7 des Elektronenbild-,vandlers
8 gelangen. In diesem sind als wesentliche Teile ausgeführt die Beschleunigungsanode
9, der Leuchtschirm r o und die magnetische Ab. bildungsspule (Sammellinse) I
I. Der Antriebs motor des Spiegelprisma 3 ist mit 1a bezeich. net. Der Bildwandler
dient, da auf der Photokathode bereits ein vollständiges, flächenhaftes Zeilenraster
geschrieben wird, in erster Linie zur elektronenoptischen Vergrößerung desselben,
derzufolge auf dem Leuchtschirm io hin bildgetreues Abtastzeilenraster im gewünschten
Format als Sekundärbild :entsteht. Dabei kann jedoch gleichzeitig eine Intensitätssteigerung
durch starke Elektronenbeschleunigung, ferner eine nützliche Wellenlängentransformation
erreicht werden, indem man den Schirmüberzug io aus einem Stoff mit zweckentsprechendem
Emissionsspektrum, beispielsweise für hohen Gehalt an Ultraviolett oder Infrarot,
herstellt. Ferner werden die optischen Verzerrungen der Bildpunktform vermieden,
die bei der gewöhnlichen Braunschen Röhre durch die zur Erzielung großer Zeilenraster
erforderlichen starken Ablenkfeldhr bedingt sind. Auch gewährleistet der mechanische
Bildpunktverteiler durch seine konstante Winkelgeschwindigkeit und seine Bauweise
das Wegfallen von solchen Geomnetriefehlern, die im Vergleichsfalle, bei Anwendung
elektrischer S.ägezahriströme oder -spannungen zur Kathodenstrahlablenkung, durch
deren Nichtlinearitäten hervorgerufen werden.
-
Wollte man mit dem in der Zeichnung dargestellten mechanischen Teil
das abzutastende Bildfeld unter Weglassung des Elektronenbildwandlers unmittelbar
ausleuchten, so würde dies, abgesehen von Unzulänglichkeiten, die aus der spektralen
Beschaffenheit der Lichtquelle i herrühren können, bei gleicher Zeilenzahl und bei
der gleichen Intensität, die der Bildwandler zu liefern vermag, stark vergrößerte
optische Aperturen und infolgedessen einen-viel umfangreicheren Bau des mechanischen
Gerätes, umfassend die Teile 3 bis 6, erfordern.
-
Um die in der Zeichnung dargestellte Anordnung als Wiedergaberöhre
für den Fernsehempfang benutzen zu können, genügt es. dicht vor der Photokathode
7 des Bildwandlers hin möglichst kapazitätsarmes Steuergitter 13 einzubauen,
das von den zum Empfänger übertragenen Helligkeitssignalen der Bildzerlegung b-eeinflußt
wird. Die Intensität der Lichtquelle i bleibt dabei, wie im Falle der beschriebenen
Verwendung des Gerätes als Abtastvorrichtung, zeitlich konstant. Es ist natürlich
auch möglich, die Helligkeitssteuerung schon im Lichtwege des mechanischen Bildpunktverteilers
durch hin trägheitsloses Lichtrelais, beispielsweise eine Kerr-Zelle, vorzunehmen.
Wird an Stelle der Quecksilberdampfhöchstdrucklampe, die selbst nur
bis
zu etwa 2o 000 Hertz modulierbar ist, eine höheren Frequenzen folgende Entladungsvorrichtung
benutzt, beispielsweise der punktförmige Lichtfleck einer Kathodenstrahlröhre mit
Fluoreszenzschirm, der heute bereits Leuchtdichten von der Größenordnung des Kohlebogenkraters
liefert, so ist es auch möglich, die Helligkeitssteuerung unmittelbar an jener Vorrichtung
vorzunehmen. Die Steuerung ist im gedachten Falle praktisch wattlos, da sie an der
Wehmelt-Elektrode des Kathodenstrahlerzeugers angreift, der die Helligkeitssignale
des Fernsehempfängers zugeführt werden.
-
Die spektrale Empfindlichkeit der Photoschicht 7 des Elektronenbildwandlers
muß der Zusammensetzung der von der Lichtquelle i emittierten Strahlung angep@äßt
sein. Die Schicht muß diese möglichst vollständig absorbieren. Beispielsweise eignet
sich bei Verwendung der Quecksilberdampfhöchstdrwcklampe eine dünne, durchscheinende,
mit Zäsium aktivierte Antimonschicht besonders gut. Stört beim Betrachten des Leuchtschirmes
io restliches durchscheinendes Licht des auf 7 geschriebenen Rasters, so ist dieses
durch selektive Filterung für das Auge unsichtbar zu machen.
-
Als erheblicher Vorteil der beschriebenen Erfindung ist noch zu nennen,
daß es damit möglich ist, dem durch den Elektronenbildwandler vergrößert, jedoch-
iunverzerrt wiedergegebenen, die Photokathode 7 in Zeilen überstreichenden 'Lichtfleck
an allen Stellen eine hinreichend konstante, von der Kreisform abweichende, beispielsweise
rechteckige oder sechseckige Gestalt zu geben, und zwar nach Vorschriften, die aus
dem Fernseihschrifttum bekannt sind. Dies wirkt sich entsprechend günstig auf die
Bildgüte aus.