DE945034C

DE945034C - Vorrichtung zur Aufnahme von Fernseh-Farbbildern

Info

Publication number: DE945034C
Application number: DEN5443A
Authority: DE
Inventors: Johan Lodewijk Hendrik Jonker; Jean Robert Perilhou
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1951-05-02
Filing date: 1952-04-29
Publication date: 1956-06-28
Also published as: FR1141355A; NL160956B; GB732234A; US2774814A; NL81599C; CH301287A; BE511094A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Aufnahme von Fernseh-Farbbildern, welche eine Bildröhre sowie elektrostatische und/oder elektromagnetische Mittel für die Zeilen- und Rasterablenkung des in der Röhre erzeugten Elektronenstrahls enthält. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine zur Verwendung in einer solchen Vorrichtung geeignete Bildröhre.

In Vorrichtungen zur Aufnahme von Fernsehbildern werden zur Zeit allgemein elektrische Entladungsröhren verwendet, welche ein Elektrodensystem mit unter anderem einer sogenannten Auftreffplatte enthalten. Dies ist eine plattenförmige Elektrode, auf der eine Ladungsverteilung entsteht, welche von einem Lichtbild abhängig ist, welches von einer zu übertragenden Szene mittels eines optischen Systems auf eine photoempfindliche Elektrode geworfen wird. Es sind verschiedene Arten von Bildröhren bekannt; die Unterschiede zwischen diesen Röhren beruhen im allgemeinen auf der Anbringung der Photokathode gegenüber der Auftreffplatte. In den Röhren, welche mit Ikonoskop bezeichnet werden, ist die Photokathode mit der Auftreffplatte zu einem Ganzen vereinigt. In dem sogenannten Bildikonoskop besteht ein größerer Abstand zwischen der Photokathode und der Auftreffplatte. In Röhren der letztgenannten Art wird der Elektronenstrom, der unter der Einwirkung des auf die Photokathode geworfenen Lichtes entsteht, durch elektrostatische und/oder elektromagnetische Felder auf die Auftreffplatte geworfen. Die Erfindung beschränkt sich auf Bildröhren mit einem Elektrodensystem zur Erzeugung eines Elektronenstrahls, der das Ladungsbild auf der Auftreffplatte abtastet und folglich in einem Ausgangswiderstand eine Wechselspannung erzeugt, welche von der Ladung des vom Elektronenstrahl getroffenen Punktes und daher auch von der Menge

der Photoelektronen abhängig ist, welche diese Ladung herbeigeführt haben, und die ihrerseits wieder von der Intensität des auf diesen Punkt der Photokathode auftreffenden Lichtes abhängig ist. Im allgemeinen fällt auf die Photokathode nicht monochromatisches Licht. Die Photoelektrode sendet Elektronen in einer von der Gesamtintensität des auftreffenden Lichtes abhängigen Menge aus, wobei sich an den emittierten Elektronen nicht ίο mehr unterscheiden läßt, "von welcher Liohtfarbe sie ausgelöst worden sind. Folglich ist es ohne weitere Hilfsmittel nicht möglich, Farbbilder mittels einer normalen Photokathode zu übertragen. Es wurden bereits Versuche angestellt, Fernseh-Farbbilder durch Verwendung eines Filters im Gang der Lichtstrahlen zur Photokathode zu übertragen. Die Lichtfilter bestanden aus Linien, Punkten oder anderen Figuren verschiedener Farbdurchlässigkeit. Die Erfindung bezieht sich auf ein solches System mit einem Farbfilter und insbesondere auf die Steuerungsweise des die Auf treffplatte abtastenden Elektronenstrahls.

Eine Vorrichtung nach der Erfindung zur Erzeugung von Fernseh-Farbbildern enthält eine BiIdröhre mit einer Auf treffplatte sowie elektrostatische und/oder elektromagnetische Mittel für die Zeilen- und Rasterablenkung eines Elektronenstrahls, der in der Röhre erzeugt und durch ein Elektrodensystem geleitet wird, welches wenigstens eine Kathode, eine Sauganode, eine Feldelektrode und ein zwischen der Sauganode und der Feldelektrode liegendes Gitter enthält, und sie weist das Kennzeichen auf, daß

erstens an das Gitter eine gegenüber der Kathode positive Spannung angelegt wird, zweitens das Gitter eine negative Ladung besitzt, drittens die Richtung jedes Elektronenstrahls

kurz vor dem Erreichen des Gitters die Richtung der Kraftlinien zwischen dem Gitter und der FeIdelektrode an der Einfallstelle schneidet,

viertens die wirksame Oberfläche des Gitters ausschließlich von parallelen Drähten gebildet wird, fünftens jeder Elektronenstrahl vom elektrostatischen Feld zwischen dem Gitter und der FeIdelektrode derart konzentriert wird, daß die Breite eines Bündels, senkrecht zur Richtung der Gitterdrähte gemessen, an der Auftreffstelle der Auftreffplatte höchstens gleich der Hälfte der Breite dieses Bündels an der Stelle des Gitters ist, sechstens dem Gitter Wechselspannungen zuge-' führt werden, durch welche nach dem Passieren des Gitters eine veränderliche Ablenkung des Bündels quer zur Richtung der Gitterdrähte erzielt wird,

siebentes im Lichtstrahlengang innerhalb oder ' 55 außerhalb der Röhre ein Farbfilter angeordnet ist, welches aus Streifen mit η verschiedenen Farbabsorptionen zusammengesetzt ist, deren Abbildungen auf der Auftreffplatte parallel zur Richtung der Gitterdrähte sind und sich in gleicher Reihenfolge periodisch wiederholen, wobei η verschiedene Streifen einem Gitterspalt zugeordnet sind.

Es ist einleuchtend, daß im allgemeinen zur Erzeugung eines Elektronenbündels eine größere Elektrodenanzahl als die Zahl der obenerwähnten Elektroden erforderlich ist. Da die Erfindung von der Art der Erzeugung des Bündels unabhängig ist, ist in der nachfolgenden Beschreibung und in den Patentansprüchen das einfachste System zur Erzeugung eines Bündels angegeben; dies soll= aber nicht heißen, daß nicht sämtliche bereits bekannten Maßnahmen zur Erzeugung eines Bündels in einer Vorrichtung nach der Erfindung verwendet werden könnten.

Es ist für die Wirkung der Vorrichtung nach der Erfindung erforderlich, daß hinter dem Gitter (das ist in Richtung der Fortbewegung der Elektronen) ein elektrostatisches Feld erzeugt werden kann. Zu diesem Zweck muß hinter dem Gitter eine weitere Elektrode in der Röhre angebracht sein, so daß zwischen dem Gitter und dieser Elektrode das elektrostatische Feld erzeugt werden kann. Diese Elektrode wird als Feldelektrode bezeichnet. Im allgemeinen wird der kleinste Abstand zwischen dem Gitter und der Sauganode größer sein als. der kleinste Abstand zwischen dem Gitter und der Feldelektrode. In gewissen Fällen ist es möglich, die Vorderseite der Auf treffplatte die Funktion einer Feldelektrode erfüllen zu lassen.

In diesem Fall sind daher die Auf treffplatte und die Feldelektrode zu einem Ganzen vereinigt. In anderen Fällen kann die Feldelektrode gitterförmig sein und zwischen der Auftreffplatte und dem bereits früher erwähnten Ablenkgitter angeordnet sein.

■ Die Wirkungsweise und der Aufbau einer Vorrichtung nach der Erfindung sowie die damit erreichbaren besonderen Ergebnisse werden an Hand einer Zeichnung, in der mehrere Ausführungsformen schematisch dargestellt sind, näher erläutert werden.

In der Zeichnung dienen die Fig. 1, 2 und 3 zur Illustrierung des der Erfindung zugrunde liegenden Prinzips.

Die Fig. 4 und 5 zeigen abgeänderte Ausführungsformen der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Bauarten.

Fig. 6 ist eine schematische Darstellung des Aufbaus des Elektrodensystems in einer Bildröhre zur Aufnahme von Fernseh-Farbbildern, bei der drei Hauptfarben verwendet sind,

Fig. 7 dient zur Illustrierung eines bestimmten Verfahrens zum Abtasten der Auftreffplatte.

Fig. 8 zeigt eine Kurve der dem Ablenkgitter zugeführten· Spannung.

In Fig. 9 ist eine Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung und der darin verwendeten Röhre mit einem Teil der erforderlichen Schaltung dargestellt.

In Fig. ι ist mit 1 eine Auffangelektrode bezeichnet, welche hier mit der Feldelektrode zu einem Ganzen vereinigt ist, und mit 2 ein vor 'dieser Elektrode angeordnetes Gitter, welches ausschließlich parallele Drähte senkrecht zur Zeichenebene enthält. Es ist bekannt, daß, wenn das Gitter 2 ein positives Potential aufweist und außerdem eine negative Ladung hat, ein Bündel 3 von dem Gitter η mehrere schmale konvergente Bündelchen 4 ge-

teilt wird. (Ein Gitter mit einem positiven Potential erhält eine negative Ladung, wenn es in einem Potentialfeld eine solche Lage einnimmt, daß das dem Gitter zugeführte Potential niedriger ist als dasjenige, welches an dieser Stelle bei Abwesenheit des Gitters herrschen würde.) Von der Kathode aus gesehen, gibt es daher hinter dem Gitter eine Reihe von Brennpunkten. Diese können vor, auf oder hinter der Elektrode ι liegen. Es ist einleuchtend, daß das auf das Gitter gerichtete Elektronenbündel 3 in der Zeichnungsfläche nicht breiter als die Maschen weite des Gitters zu sein braucht. Auch auf ein Bündel, welches gleich oder geringer in der Breite ist als der Abstand zwischen zwei Gitterdrähten, wird eine konzentrierende Wirkung ausgeübt.

In Fig. ι trifft das Bündel 3 senkrecht auf das Gitter 2. Auch ein schräg einfallendes Bündel wird aber auf entsprechende Weise in konvergente Bündeichen geteilt werden. In diesem Fall aber entsteht nebst der Teilung und der Konvergenz noch eine Erscheinung, welche an Hand von Fig. 2 erläutert werden wird.

In Fig. 2 ist 5 die Auffangelektrode hinter dem mit 6 bezeichneten Gitter. Zwischen dem Gitter 6 und der Elektrode 5 erstrecken sich die Kraftlinien, wie sie mit 7 bezeichnet sind. Fällt das mit 8 bezeichnete Elektronenbündel schräg ein, so folgt dieses Bündel nach dem Durchgang durch das Gitter einer Bahn 9, welche mehr oder weniger gekrümmt sein wird, je nachdem das Feld zwischen dem Gitter 6 und der Elektrode 5 stärker oder schwächer ist.

In Fig. 3 ist die kombinierte Wirkung der Fig. 1 und 2 dargestellt. In dieser Figur ist mit 10 die Auffangelektrode und mit 11, 12 und 13 sind drei Gitterdrähte angedeutet. Das Bündel vor dem Gitter ist mit 14 bezeichnet; es fällt schräg auf der Gitterfläche ein und schneidet somit die Kraftlinien zwischen dem Gitter und der Auffangelektrode. Das Elektronenbündel wird daher in zwei konvergente abgelenkte Bündel geteilt, wie sie mit 15 und 16 bezeichnet sind. Die Brennpunkte sind hier an der Elektrode 10 dargestellt. Es ist einleuchtend, daß dies nicht erforderlich ist, da diese Elektrode auch in kürzerem oder größerem Abstand vom Gitter angebracht werden kann.

Es ist bemerkenswert, daß auch ein nur einen Teil einer Gittermasche füllendes Bündel auf denselben Punkt der Auffangelektrode konzentriert wird. Bei Verschiebung oder Ablenkung des Bündels 14 aus Fig. 3 in einer senkrecht zu den Gitterdrähten stehenden Richtung bleiben die Brennpunkte daher immer an bestimmten Stellen, welche nur durch die Spannung zwischen dem Gitter und der Auffangelektrode bedingt werden.

Ändert sich diese Spannung, so ändert sich der Feldgradient zwischen dem Gitter und der Auffangelektrode, so daß das Bündel eine andere Ablenkrichtung erhält. Der Auftreffpunkt an der Anode wird sich daher verschieben, und zwar für sämtliche Bündelchen in gleicher Richtung.
Es sind zwei Fälle möglich, in denen an Stelle von Brennpunkten Brennlinien entstehen. In einem Fall ergibt sich dadurch eine Brennlinie, daß der Bündelquerschnitt senkrecht zur Zeichnungsfläche eine Abmessung hat, welche wesentlich größer ist als die Abmessung in der Zeichnungsfläche. Der gleiche Effekt ergibt sich, wenn der Bündelquerschnitt in sämtlichen Richtungen etwa gleiche Abmessungen hat, durch Ablenkung des Bündels parallel zur Richtung der Gitterdrähte. Letzterer Fall tritt bekanntlich in praktisch sämtlichen Bildaufnahmeröhren auf.

Wird an Stelle der Elektrode 10 in Fig. 3 eine mit der Feldelektrode einer Bildröhre zu einem Ganzen vereinigte Auftr.effplatte verwendet, so lassen sich die auf dieser Platte entstandenen Ladungen abtasten. Sind die Ladungen auf der Auftreffplatte durch Photoelektronen entstanden, welche aus einer Photokathode ausgelöst sind, vor der ein Farbfilter angeordnet ist, welches aus Streifen von verschiedener Farbdurchlässigkeit aufgebaut ist, so sind diese Ladungen daher von der Intensität der durchgelassenen Lichtmenge abhängig. Auf der Auftreffplatte sind die Ladungen daher gleichsam farblinienweise geordnet; in der nachfolgenden Beschreibung wird daher von einer grünen Linie auf der Auftreffplatte gesprochen werden, wenn die Ladungen infolge von durch einen grünen Filterstreifen gegangenem Licht entstanden sind. Ebenso wird von blauen, roten oder anderen Farblinien gesprochen werden.

Auf Grund des oben Gesagten über das Festlegen der Stellen, an denen ein Bündel oder ein Teil eines Bündels bei einer bestimmten Spannung des Ablenkgitters auf die Auffangelektrode, in diesem Fall daher die Auftreffplatte, auftritt, kann dafür Sorge getragen werden, daß ein Bündel immer auf Linien gleicher Farbe auftrifft.

Bei einer konstanten Spannung zwischen dem Gitter und der Feldelektrode werden daher immer Linien derselben Farbe getroffen werden. Nur durch eine Änderung der Spannung zwischen dem Gitter und der Feldelektrode können andere Färblinien getroffen werden.

Wie oben erklärt wurde, ist es notwendig, daß jedes Elektronenbündel in einer die Kraftlinien zwischen dem Gitter und der Feldelektrode schneidenden Richtung auf die Gitterelektrode auf trifft. no

Bei Ablenkung des Elektronenbündels vor dem Gitter in einer Richtung senkrecht zu den Gitterdrähten tritt die Schwierigkeit auf, daß der Einfallswinkel meistens nicht über das ganze Gitter gleich ist, so daß auch die vom Gitter herbeigeführte Ablenkung, die von diesem Winkel unter anderem abhängig ist, nicht überall gleich ist. An der Auftreffplatte wird im allgemeinen eine Verschiebung des Auftreffpunktes des Bündels gewünscht, die von der Ablenkung des Bündels vor dem Gitter unabhängig ist. Um dies zu erreichen, lassen sich besondere Maßnahmen treffen.

Zu diesem Zweck kann man z. B. der Gitterelektrode und gegebenenfalls der Feldelektrode eine bestimmte Krümmung geben. Für flache Elektroden gibt es auch eine andere Lösung, welche in Fig. 4

dargestellt ist. In dieser Figur ist mit ΐγ die Feldelektrode und mit i8 das Gitter bezeichnet. Dieses Gitter ist derart angeordnet, daß die Richtung jedes Elektronenbündels kurz vor dem Erreichen des Gitters mit der Gitterfläche an dieser Stelle einen schärferen Winkel als mit der Fläche der Feldelektrode einschließt. In Fig. 4 schließt das mit 19 bezeichnete Bündel einen Winkel c mit der-Fläche des Gitters 18 ein, der kleiner ist als der Winkel b dieses Bündels mit der Fläche der Elektrode 17. Der Ablenkungswinkel am Oberende des Gitters 18 ist größer als der Ablenkungswinkel eines Bündels 20, der am Unterende des Gitters 18 einfällt; da aber die Streckenlänge zwischen den Elektroden 18 und 17 an der Oberseite geringer ist als an der Unterseite, kann die Verschiebung des Auftreffpunktes auf der Elektrode 17 praktisch für die beiden Stellen gleich sein.

Ein weiterer auftretender Nachteil besteht darin,

ao daß der von zwei durch den Drehpunkt des Elektronenbündels gehenden Linien und zwei nebeneinanderliegenden Gitterdrähten eingeschlossene Winkel nicht für sämtliche Stellen des Gitters gleich ist, wenn die Abstände zwischen zwei nebeneinanderliegenden Gitterdrähten überall gleich sind. In Fig. 5 ist dies näher erläutert. Der Drehpunkt des Elektronenbündels ist hier mit 21, die Feldelektrode mit 22 und das Gitter mit 23 bezeichnet. Es ist einleuchtend, daß der Winkel c kleiner ist als der Winkel d. Folglich wird der Elektronenstrom, welcher zwischen den Drähten 24 und 25 des Gitters hindurchgeht, geringer sein als der Strom zwischen den Drähten 26 und 27. Die Intensität des Auftreffpunktes des zwischen 24 und 25 passierenden Bündels wird folglich geringer sein als die Intensität des Auftreffpunktes eines zwischen 26 und

27 passierenden Bündels. Dieser Unterschied läßt sich vermeiden, wenn der Abstand zwischen den Gitterdrähten kleiner gewählt wird, je nachdem die Richtung des Elektronenbündels mit der Gitterfläche einen größeren Winkel einschließt. Man kann dann dafür Sorge tragen, daß die Winkel c und d gleich werden.

Naturgemäß lassen sich die verschiedenen oben

+5 angegebenen Bauarten kombinieren.

In Fig. 6 ist, sehr vereinfacht, ein Teil einer Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt, mittels derer Fernseh-Farbbilder übertragen werden können. Die Zeichenebene stellt einen Querschnitt senkrecht zur Richtung der Drähte des Gitters 28 dar. Mit 29 ist' eine Feldelektrode angedeutet, welche ein positives Potential gegenüber dem Gitter

28 aufweist. 30 ist der Isolierträger der Auftreffplatte, welche auf der Seite der Feldelektrode mit einem Mosaik von photoempfindlichen Elementen bedeckt ist. Diese Schicht ist mit 31 bezeichnet. Auf der anderen Seite der Auftreffplatte ist eine Signalelektrode 32 vorgesehen, welche mit einem Aus-. gangswiderstand 33 verbunden ist, an dem die nach dem Verstärker zu übertragenden Spannungsimpulse auftreten. Das aufzunehmende Bild wird von einem optischen System 34 auf die photoempfindliche Schicht 31 geworfen und passiert dabei ein Filter 35. Dieses Filter ist aus zu den Drähten des Gitters 28 parallelen Streifen verschiedener Färb- 65" durchlässigkeit aufgebaut. Auf der Photokathode 31 entsteht auf diese Weise eine Abbildung, welche in Farblinien unterteilt ist. Zu jeder Öffnung zwischen zwei Gitterdrähten gehören so viel Farbstreifen im Filter 35, als für 'die Zusammensetzung des Farbbildes erforderlich sind. Im allgemeinen werden drei verschiedene Streifensorten verwendet, nämlich rot, grün und blau. Zu jeder Öffnung zwischen zwei Gitterdrähten gehören dann drei Filterstreifen, welche rotes, grünes und blaues Licht durchlassen. In Fig. 6 ist die Zahl der Filterstreifen für jeden Gitterspalt daher gleich 3 gewählt. Wird diese Zahl mit η bezeichnet, so ist also für Fig. 6 η = 3, In der Figur ist mit 36 ein Elektronenbündel bezeichnet mit einem Querschnitt, dessen Abmessungen kleiner sind als der Abstand zwischen zwei Gitterdrähten; dieses Elektronenbündel trifft bei richtiger Wahl der Spannung zwischen den Elektroden 28 und 29 auf eine bestimmte Linie der Auftreffplatte. Da die Reihenfolge der Filterstreifen im Filter 35 immer gleich ist und daher die Verteilung der Farblinien auf der Elektrode 30 gleichfalls gleich ist, trifft das Elektronenbündel 36 bei einer unveränderlichen Spannung zwischen den Elektroden 28 und 29 immer auf eine Linie gleicher Farbe, z. B. Grün. Bei einer anderen Spannung zwischen den Elektroden 28 und 29 trifft der Elektronenstrahl auf die roten Linien und bei wieder einer anderen Spannung auf die blauen Linien. Bei diesen verschiedenen Spannungen aber bleibt das Bündel konvergent. Man kann daher dafür Sorge tragen, daß nur eine Linie getroffen wird.

Die Art und Weise der Abtastung des Ladungsbildes auf der Auf treffplatte ist im übrigen gleich derjenigen bei bekannten Vorrichtungen, wobei die Elektrode 29 gleichzeitig als Auffangelektrode für die an der Auftreffplatte 30 ausgelösten Sekundärelektronen wirksam' ist. Der Elektronenstrahl 36 wird daher sowohl in Richtung der Drähte des Gitters 28 als auch in einer Richtung senkrecht dazu abgelenkt. Durch eine Änderung der Spannung zwischen den Elektroden 28 und 29 kann aber für jede Stelle des Elektronenbündels 36 noch bestimmt werden, welche von den drei Farblinien auf der Auftreffstelle, die dem vom Bündel passierten Gitterspalt entspricht, getroffen wird.

Der Zusammenhang der Spannungsänderung des Gitters 28 mit der Ablenkung des Bündels von der Zeilen- und Rasterabtastung kann sehr verschieden gewählt werden.

Hierbei lassen sich zwei Fälle unterscheiden. Die Zeilenablenkrichtung kann nämlich mit der Richtung der Gitberdxähte zusammenfallen oder mit ihnen einen Winkel einschließen. Die Zeilenablenkrichtung wird vorzugsweise senkrecht zur Riehtung der Gitterdrähte gewählt.

An Hand von Fig. 6 wird zunächst der Fall beschrieben werden, in dem die Zeilenablenkrichtung parallel zu den Gitterdrähten 28 ist. Der Zusammenhang zwischen der Spannungsänderung des Gitters 28 und der Ablenkung des Bündels vor dem

Gitter kann derart gewählt werden, daß zunächst sämtliche grünen Linien abgetastet werden, so daß ein grünes Bild aufgenommen wird, darauf sämtliche roten Linien und dann sämtliche blauen Linien. In der englischen und der amerikanischen Literatur wird dieses Abtastverfahren mit »field sequential« bezeichnet. Der Zusammenhang kann aber auch derart gewählt werden, daß sämtliche Linien unmittelbar nacheinander abgetastet werden. Dies ίο' wird mit »line sequential« bezeichnet. Bei den beiden Abtastweisen werden daher kontinuierliche Farblinien erhalten. Es gibt noch eine dritte Möglichkeit, welche in der englischen und amerikanischen Literatur mit »dot sequential« bezeichnet wird. Dieses Abtastverfahren ergibt sich, wenn das Bündel nicht eine Linie kontinuierlich abtastet, sondern von einer Zeile auf die andere überspringt. Hierbei werden daher nacheinander Punkte verschiedener Farbe getroffen. Dieses System ist in ao Fig. 7 verdeutlicht, in der drei Farblinien 37, 38 und 39, welche durch grünes, rotes und blaues Licht entstanden sind, dargestellt sind. Das Bündel kann sich z. B. über diesen Linien gemäß der dargestellten Zickzacklinie bewegen. Dabei werden die schrägen Teile so schnell beschrieben, daß der erzeugte Spannungsimpuls sehr gering ist. In der Figur sind mit 40 und 41 zwei Gitterdrähte bezeichnet. Es ist einleuchtend, daß es nicht erforderlich ist, daß das Bündel eine Zickzacklinie beschreibt; auch mit einer sinusförmigen Linie läßt sich eine solche Wirkung erreichen.

Auch wenn die Zeilenablenkrichtung senkrecht zur Richtung der Gitterdrähte steht, lassen sich die drei obenerwähnten Abtastweisen erhalten. Bei der Abtastung nach dem »field sequential«- System werden nacheinander Punkte einer grünen Zeile gegenüber jeder Gittermasche getroffen, wenn das Bündel eine Zeile beschreibt. Diese grüne Zeile ist daher nicht kontinuierlich, sondern sie besteht aus mehreren Punkten. Am Ende einer Zeile angelangt, springt das Bündel zurück und fängt aufs neue mit der Abtastung einer Zeile an. Die Spannung zwischen dem Gitter und der Feldelektrode bleibt aber unveränderlich, so daß wieder nur grüne Zeilen getroffen werden und daher eine neue grüne punktierte Zeile abgebildet wird. Erst nach der Abtastung des ganzen Bildes ändert sich die Spannung zwischen dem Gitter und der Feldelektrode, und dann werden ausschließlich z. B. rote punktierte Zeilen beschrieben. Folglich werden daher nacheinander drei Bilder in den drei Farben beschrieben.

Eine Abtastung nach dem »Mne sequential«-System ergibt sich, wenn sich die Spannung zwischen dem Gitter und der Feldelektrode am Ende jeder Zeile ändert. In diesem Fall werden daher nacheinander punktierte Linien verschiedener Farbe beschrieben.

Ein Aufbau nach dem »dot sequential«-System ergibt sich, wenn die Spannung zwischen dem Gitter und der Feldelektrode sich derart ändert, daß ein zwischen zwei Gitterdrähten passierendes Bündel nacheinander auf die drei Farblinien gerichtet wird. Auf diese Weise wird daher eine aus einer Reihe von Punkten verschiedener Farbe bestehende Zeile aufgenommen.

Es ist naturgemäß auch möglich, mehrere der obenerwähnten Abtastweisen zu kombinieren.

Die Spannung am Ablenkgitter ändert sich vorzugsweise diskontinuierlich. Ein Spannungsverlauf, wie er in Fig. 8 dargestellt ist, wobei auf der Abszissenachse die Zeit und auf der Ordinatenachse die Spannung zwischen dem Gitter und der Feldelektrode abgetragen ist, hat sich z. B. ausgezeichnet bewährt. Die Spannung am Gitter sinkt in diesem Fall in bestimmten Augenblicken bis auf Null herab; dies ist aber nicht notwendig, und in den meisten Fällen wird ein von Null abweichender, konstanter Spannungspegel als untere Grenze gewählt werden.

In Fig. 9 ist eine Vorrichtung nach der Erfindung mit einem Bildikonoskop schematisch dargestellt. Auch sind einige wesentliche Teile der Schaltung dargestellt. Die Röhre besteht aus einer Umhüllung 42, in der unter anderem ein Elektrodensystem zur Erzeugung eines Elektronenstrahls untergebracht ist; dieses Elektrodensystem besteht aus einer von einem Glühfaden 43 erhitzten Kathode 44, einer Sauganode 45 und einer Intensitätssteuerelektrode 57. Die Röhre enthält ferner mehrere Ablenkplatten 46, welche die Ablenkung des Bündels in zwei gegenseitig senkrechten Richtungen ermöglichen. Mit 47 ist das Ablenkgitter bezeichnet, hinter dem die Feldelektrode 48 angeordnet ist. Das Gitter 47 besteht aus parallelen Drähten senkrecht zur Zeichnungsfläche. Auf der Vorderseite der Röhre ist das Farbfilter 49 angebracht, welches ein in Zeilen unterteiltes Farbbild auf die Photokathode 50 wirft. Die von der- Photokathode emittierten Elektronen werden der Auf treffplatte 51 zugeleitet. Dies erfolgt durch die Zusammenwirkung des elektrostatischen Feldes zwischen der Photokathode 50 und der mit der Feldelektrode 48 verbundenen Elektrode 52 mit einem elektromagnetischen Feld, welches mittels einer Spule 53 erzeugt wird. Dabei erfolgt eine gewisse Drehung des Bildes; die Streifen des Lichtfilters werden daher unter einem solchen Winkel mit der Richtung der Gitterdrähte angeordnet, daß die Farblinien auf der Auf treffplatte zu den Gitterdrähten parallel liegen. Der das Bild er- no zeugende Teil des dargestellten Bildikonoskops ist dann ganz ähnlich demjenigen der bereits bekannten Bildikonoskope. Mit 54 ist eine Gleichspannungsquelle bezeichnet, welche von einem Potentiometer 55 überbrückt ist. Diesem Potentiometer werden die Spannungen für die verschiedenen Elektroden entnommen. Mit 56 ist ein Transformator bezeichnet, mittels dessen veränderliche Spannungen . dem Ablenkgitter zugeführt werden können. Dem mit der Signalplatte 58 verbundenen Widerstand 59 können die infolge des Ausgleichs des Ladungsbildes auf der Auf treffplatte 51 entstehenden Spannungsimpulse beim Abtasten durch den Elektronenstrahl entnommen werden.

Die Erfindung bezieht sich nur auf die besondere Weise der Ablenksteuerung des Elektronenstrahls

durch ein Gitter, der eine Auftreffplatte in einer Bildröhre abtastet. Sie" ist daher auch in anderen als den dargestellten Bildröhren, z. B. in einem Orthikon, einem Bildorthikon oder einem Vidikon, verwendbar.

Eine Möglichkeit, auf welche in der vorhergehenden Beschreibung bisher noch nicht hingewiesen wurde, besteht darin, daß eine Vorrichtung nach der Erfindung sich zur Aufnahme von stereoskopischen Bildern eignet. Es lassen sich dabei Filter in zwei Komplementärfarben oder Polarisationsfilter verwenden, welche an die Stelle der in den Fig. 8 und g dargestellten Farbfilter treten.
Aus dem Vorhergehenden ergibt sich, daß die Erfindung nicht auf die in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist.

Claims

Patentansprüche:

i. Vorrichtung zur Aufnahme von Fernseh-Farbbildern, welche eine Bildaufnahmeröhre sowie elektrostatische und/oder elektromagnetische Mittel für die Zeilen- und Rasterablenkung eines Elektronenstrahls enthält, welcher in der Röhre erzeugt und durch ein Elektrodensystem geleitet wird, welches wenigstens eine Kathode, eine Sauganode, eine Feldelekteode und ein zwischen der Sauganode und der Feldelektrode liegendes Gitter enthält, dadurch gekennzeichnet, daß

erstens an das Gitter eine gegenüber der Kathode positive Spannung angelegt wird,

zweitens das Gitter eine negative Ladung besitzt,

drittens die Richtung jedes Elektronenstrahls kurz vor dem Erreichen des Gitters die Richtung der Kraftlinien zwischen dem Gitter und der Feldelektrode an der Einfallstelle schneidet,

viertens die wirksame Oberfläche des Gitters ausschließlich von parallelen Drähten gebildet wird,

fünftens jeder Elektronenstrahl vom elektrostatischen Feld zwischen dem Gitter und der

4-5 > Feldelektrode derart konzentriert wird, daß die Bündelbreite, senkrecht zur, Richtung der Gitterdrähte gemessen, an der Auftreffstelle des Bündels am Auffangschirm höchstens gleich der Hälfte der Breite dieses Bündels an der Stelle des -Gitters ist,

sechstens dem Gitter Wechselspannungen zugeführt werden, durch welche nach dem Passieren des Gitters eine veränderliche Ablenkung quer zur Richtung der Gitterdrähte erzielt wird,

siebentens im Lichtstrahlengang innerhalb oder außerhalb der Röhre ein Farbfilter angeordnet ist, welches aus Streifen mit η verschiedenen Farbabsorptionen zusammengesetzt ist, deren Abbildungen sich auf der Auftreffplatte parallel zur Richtung der Gitterdrähte erstrekken und sich immer in gleicher Reihenfolge

periodisch wiederholen, wobei η verschiedene Streifen einem Gitterspalt zugeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftreffplatte und die Feldelektrode ein Ganzes bilden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung jedes Elektronenstrahls kurz vor dem Erreichen des Gitters mit der Gitterfläche einen schärferen Winkel als mit der Fläche der Feldelekteode einschließt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter und die Feldelektrode in zwei verschiedenen Ebenen liegen, welche einen solchen Winkel miteinander einschließen, daß die durch die Gitterspannung •bewirkte Größe- der Verschiebung des Auftreffpunktes des Bündels an der Auftreffplatte über die ganze Oberfläche der Auftreffplatte praktisch gleich ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterelektrode und/oder die Feldelektrode derart gekrümmt ist oder sind, daß die durch die Gitterspannung bewirkte Größe Verschiebung des Auftreffens des Bündels an der Auftreffplatte über die ganze Oberfläche der Auftreffplatte nahezu gleich ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß, der Abstand zwischen je zwei nebeneinandeirliegenden Gitterdrähten. größer ist, je nachdem die Richtung des abgelenkten Elektronenbündels kurz vor diesem Gitter mit der Fläche des Gitters an der Durchgangsstelle des Bündels- einen schärferen Winkel einschließt.
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste Abstand zwischen dem Gitter und der Sauganode größer ist als der kleinste Abstand zwischen dem Gitter und der Feldelektrode.
8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladung des Gitters infolge der dem Gitter zugeführten Wechselspannungen während gleicher Zeitintervalle nacheinander mehrexe verschiedene Werte annimmt, -welche zyklisch wiederholt werden.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitintervalle gleich oder kleiner sind als die Zeit, in der eine Bildlinie geschrieben wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß, die Zeitintervalle gleich der Zeit sind, in der ein Raster geschrieben wird.
11. Bildröhre zur Verwendung in einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche.

Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 736575;
USA.-Patentschrift Nr. 2446791.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1 609539 6.56