DE935737C - Vorrichtung an einer Fernseh-Aufnahmeroehre mit regelbarer elektronenoptischer Vergroesserung - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 24. NOVEMBER 1955

N 8374VIIIa/21 &

In Fernsehbildsendern wird dem Bildsignal in regelmäßigen Intervallen ein Impuls konstanter Amplitude hinzugefügt. Dieser Impuls dient dazu, den Schwarzpegel des auf dem Schirm der Wiedergaberöhre entstehenden Bildes konstant zu halten. Beim Unterlassen dieser Maßnahme wird sich die mittlere Bildhelligkeit, unabhängig vom Bildinhalt, auf einen konstanten Wert einstellen. Dabei können unangenehme Schwankungen im Helligkeitspegel nach plötzlichen Änderungen des Bildinhaltes auftreten.

Wenn der Abtaststrahl periodisch einen Oberflächenteil der Bildelektrode trifft, dessen Beleuchtungsstärke immer gleich ist, so hat das Signal dann in gleichen Intervallen einen sich immer wiederholenden Wert. Zu diesem Zweck ist längs des Randes der Bildelektrode ein Streifen angebracht, der am Anfang oder am Ende der Zeilen liegt und nicht von Licht getroffen wird. Diese Maßnahme findet auch Anwendung bei Fernseh-Aufnahmeröhren, bei denen eine elektronenoptische Projektion des von einer Photokathode aufgefangenen Bildes auf der Bildelektrode erfolgt, indem verhütet wird, daß ein solcher Streifen von Photoelektronen getroffen wird.

Bei einer Aufnahmeröhre der zuletzt genannten Art kann die Abschirmung dadurch erhalten werden, daß auf der photoelektrischen Kathode ein für

Licht undurchlässiger Streifen angebracht wird, der längs des Randes des Bildfeldes derart angeordnet ist, daß der elektronenoptische Schatten dieses Streifens den Rand der Bildelektrode bestreicht. Diese Maßnahme ist durchführbar, wenn immer ein gleich großer Teil der photoelektrischen Kathode abgebildet wird.

Bekannt sind Fernseh-Aufnahmeröhren mit einer regelbaren elektronenoptischen Vergrößerung, bei ίο denen dies nicht der Fall ist. Außer bei der kleinsten Vergrößerung wird die Photokathode bei jeder anderen Einstellung der Optik nur teilweise auf der Bildelektrode abgebildet. Infolge der größeren Spreizung der für die Abbildung erforderlichen Elektronenstrahlen verschiebt sich bei Zunahme der Vergrößerung der Schattenrand eines auf der Photokathode vorhandenen undurchsichtigen Streifens in Richtung des Randes der Bildelektrode, bis schließlich deren gesamte Oberfläche von Photoelektronen getroffen wird.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fernsehvorrichtung mit einer Aufnahmeröhre mit photoelektrischer Kathode und einer bezüglich der Vergrößerung regelbaren Elektronenoptik zur Übertragung des Photokathodenbildes auf die Bildelektrode, und sie bezweckt, den erwähnten Nachteil zu beseitigen. Nach der Erfindung ist die Photokathode dazu teilweise gegen auffallendes Licht abgedeckt durch einen verschiebbaren, für die bilderzeugenden Strahlen undurchlässigen Schirm, der sich bei Änderung der Stärke der elektronenoptischen Abbildungslinse verschiebt, so>daß die Grenze zwischen denbelichteten und nichtbelichteten Oberflächen sich dermaßen verlagert, daß unabhängig von der Vergrößerung ein schmaler Streifen neben dem Bildfeld auf der Bildelektrode senkrecht zu den Abtastzeilen außerhalb des Bereichs der Photoelektronen liegt. Um die richtige Lage des Schirmes bei jeder Vergrößerungseinstellung zu erhalten, kann der Schirm mit der Einstellvorrichtung zum Regeln der Vergrößerung mittels eines geeigneten Kopplungselements verbunden werden. Der Schirm kann auch unter der Einwirkung einer elektromagnetischen Vorrichtung verschoben werden, und zu diesem Zweck wird dem Erregungstrom der Elektronenoptik eine Regelgröße entnommen, die sich in proportionalem Verhältnis zur einstellbaren Vergrößerung ändert.

In gewissen Fällen kann es erwünscht sein, daß die von den Photoelektronen bestrichene Oberfläche kleiner als die Oberfläche der Bildelektrode ist, so daß ein umlaufender Rand am Umfang der Bildelektrode nicht von Photoelektronen getroffen wird. In diesem Fall kann der Schirm die Form einer Blende mit einer rechtwinkligen öffnung veränderlicher Größe haben, wobei die Änderung der Größe der Öffnung von der Bildvergrößerung abhängig ist und von der zu deren Regelung dienenden Vorrichtung eingestellt wird.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert, in der verschiedene Ausführungsformen einer Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt sind.

Fig. ι zeigt die Anwendung eines mechanischen Kopplungselements zwischen der Vergrößerungseinstellvorrichtung und dem verschiebbaren Schirm; . Fig. 2 zeigt die elektromagnetische Kopplung, und

Fig. 3 zeigt die Anwendung einer rechtwinkligen Blende.

Als Beispiel einer Aufnahmeröhre mit regelbarer Vergrößerung ist eine Röhre mit einer aus drei Wicklungen bestehenden Spulenkombination gewählt.

Die Entladungsröhre besitzt zwei zylindrische Wandteile 1 und 2 verschiedenen Durchmessers, die mittels eines konischen Wandteiles 3 miteinander verbunden sind.

Der Zylinderteil 1 mit dem kleineren Durchmesser ist mittels eines flachen Bodens 4 verschlossen. Auf der Innenseite des Bodens 4 ist unter Zwischenfügung einer dünnen, durchsichtigen, leitenden Schicht in bekannter Weise eine photoelektrische Kathode 5 angebracht, die aus Caesium-Antimon bestehen kann, deren Zusammensetzung hier aber nicht näher besprochen wird.

Der weitere Zylinderteil 2 ist mittels eines Bodens 6 verschlossen, der zwecks Erhöhung der mechanischen Festigkeit etwas kugelförmig gewölbt ist und in der Mitte eine Halterung 7 für die Bildelektrode 8 trägt, die parallel zur photoelektrischen Kathode 5 angeordnet ist.

Das Magnetsystem 9 dient zum elektronenoptischen Abbilden der photoelektrischen Kathode 5 auf der Bildelektrode 8. Ferner ist ein Elektronenbeschleunigungsfeld erforderlich, das sich von der Photokathode 5 ab erstreckt und durch das Anlegen eines elektrischen Potentialunterschieds zwischen der leitenden Schicht unter der Photokathode und einer leitenden Wand 10 entsteht, welche die Elektronenbahn umgibt und in kurzem Abstande vor der Photokathodenfläche endet. Diese Wand kann als leitender Belag der Röhrenwand ausgebildet sein.

Mit dem konischen Wandteil 3 ist eine zylindrische Glastülle 11 verbunden, die mit dem von den Wandteilen 1 und 2 umschlossenen Raum in Verbindung steht und an dem von diesem abgekehrten Ende geschlossen ist. Sie enthält das Elektrodensystem zum Erzeugen des Abtastbündeis, dessen Achse nach der Mitte der Bildelektrode gerichtet ist. Das Elektrodensystem besitzt eine Kathode 12, eine Regelelektrode 13, eine erste Anode 14 und die Endanode 15, und ferner sind Ablenkmittel 16 und 17 vorhanden, die eine Abtastung der ganzen Oberfläche der Bildelektrode mittels des Elektronenbündels ermöglichen. Statt der elektrostatischen Ablenkorgane 16 und 17 können auch magnetische Mittel angewendet werden. iao

Das Magnetsystem 9 besteht aus den Wicklungen 18, 19 und 20. Zum Einstellen der Erregungsströme in diesen Wicklungen dienen Regelwiderstände 21, 22 und 23, deren Kontaktarme auf einer gemeinsamen Welle 24 angeordnet sind und gemeinsam mittels des Einstellknopfes 25 betätigt werden. Es

sind Maßnahmen getroffen, daß bei jeder Einstellung des Einstellknopfes 25 der von der Stromquelle 26 in jeder Wicklung gelieferte Erregungsstrom den Wert besitzt, der erforderlich ist, damit die Erregung der Wicklungen gemeinsam das gewünschte Verhältnis zwischen dem Photokathodenbild und der Abbildung auf der Bildelektrode 8 bewirkt.

Der Schirm 28, der einen Teil der Photokathodenfläche 5 gegen einfallendes Licht der aufzunehmenden Szene, die mit Hilfe der Linse 29 auf die Kathode projiziert wird, abschirmt und möglichst nahe an der Oberfläche 5 angebracht ist, dient dazu, den schmalen Streifen 27 am Rand der Bildelektrode 8 vor Elektronenaufprall zu schützen. Der Schirm 28 ist verschiebbar angeordnet und zu diesem Zweck mit einer Zahnstange 30 versehen, mit der ein Zahnrad 31 im Eingriff ist. Letzteres kann mittels des Regelknopfes 25 über zwei Räder 32 und 33 und ein Kupplungsseil 34 gedreht' werden, wodurch sich der Schirm 28 verschiebt. Bei Zunahme der Vergrößerung muß der gegen einfallendes Licht abgedeckte Teil der Photokathode 5 in der Größe zunehmen, wobei durch Drehung des Regelknopfes 25 die Begrenzung dieses Teiles parallel zu sich selbst verschiebt.

Eine weitere Ausführungsform des Bewegungsmechanismus des Schirmes benutzt eine elektrische Regelgröße. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist es der Strom im dritten Spulenabschnitt 20, nämlich in dem der Bildelektrode am nächsten angeordneten Spulenabschnitt, der für diesen Zweck geeignet ist. Dieser Spulenabschnitt, der dem Auftreten einer Bilddrehung infolge des magnetischen Abbildungsfeldes entgegenwirkt, braucht dazu einen monoton mit der Vergrößerung sich ändernden Erregungsstrom. Man kann diesen Strom unmittelbar oder eine Komponente desselben durch eine Erregerwicklung 35 eines Zugmagneten 36 schicken, der den Schirm 28 entgegen der Kraft der Zugfeder 37 verschiebt.

Die Anwendung einer Blende mit einer rechtwinkligen Öffnung veränderlicher Größe ist aus Fig. 3 ersichtlich. Die Blende besteht aus zwei Teilen 38 und 39, die je den halben Umfang der Blende darstellen. Die beiden Teile sind in Richtung einer der Diagonalen verschiebbar. Diese Verschiebung kann sowohl durch ein mechanisches Kupplungselement als auch elektrisch mittels eines dem Abbildungssystem entnommenen veränderliehen elektrischen Wertes erfolgen. In Fig. 3 ist die elektrische Kopplung mit dem Vergrößerungseinstellknopf auf die in Fig. 2 dargestellte Weise hergestellt. Die beiden Hälften der Blende sind durch einen Mechanismus gekoppelt, der aus Zahnstangen 40 und 41 und einem Zwischenrad 42 besteht, welches die Bewegung des Magneten 36 überträgt und in eine dieser Bewegung entgegengesetzte Bewegung des Teiles 39 überführt.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ι. Fernsehvorrichtung an einer Bildaufnahmeröhre mit photoelektrischer Kathode und einer bezüglich der Vergrößerung regelbaren Elektronenoptik zum Übertragen des Photokathodenbildes auf die Bildelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß die Photokathode teilweise gegen auffallendes Licht abgedeckt ist mittels eines verschiebbaren, für die bilderzeugenden Strahlen undurchlässigen Schirmes, der sich mit der ■ Änderung der Vergrößerung der elektronenoptischen Abbildung selbsttätig verschiebt, und die Grenze zwischen den belichteten und nichtbelichteten Oberflächen sich dermaßen verlagert, daß immer, unabhängig von der Vergrößerung, ein schmaler Streifen neben dem Bildfeld auf der Bildelektrode senkrecht zu den Abtastzeilen außerhalb des Bereiches der Photoelektronen liegt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die richtige Lage des Schirmes bei jeder Vergrößerungseinstellung durch Anwendung eines Kopplungselements zwischen dem Schirm und der Vergrößerungsregelvorrichtung erhalten wird.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine von der Vergrößerungseinstellung geregelte elektrische Größe als Kopplungselement dient und die Verschiebung des Schirmes mittels einer elektromagnetischen Kraftübertragung erfolgt.
4. 4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm aus einer regelbaren Blende mit rechtwinkliger öffnung besteht, deren zwei Seiten der Öffnung begrenzende Ränder in der Diagonalrichtung verschiebbar sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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