NL8303882A - Beeldzichtbaarmakingsinrichting. - Google Patents

Description

. . * >\ Λ 'V > C/CaH/ar/1595

Beeldzichtbaarmakingsinrichting.

De uitvinding heeft betrekking op een beeldzichtbaarmakings inrichting, en meer in het bijzonder op een dergelijke inrichting welke geschikt is voor toepassing van een kleurenkathodestraalbuis, waarvan het kleurfosforscherm 5 bijvoorbeeld een herhalingspatroon van strookvormige kleur-fosfors laat zien.

Bekend is reeds een kleurenkathodestraalbuis, waarvan het kleurfosforscherm is voorzien van een dergelijk herhalingspatroon van strookvormige, rode (R), groene 10 (G) en blauwe (B) kleurfosfors. Bij vergroting van het fos-forschermbeeld en projectie daarvan op het projectiescherm doet zich echter het gevaar voor, dat het strokenpatroon van de kleurfosfors steeds meer begint op te vallen, respectievelijk steeds beter zichtbaar op het projectiescherm wordt, 15 waardoor een betrekkelijk ruwe textuur wordt verkregen.

De onderhavige uitvinding stelt zich ten doel, hierin verbetering te brengen en een beeldzichtbaarmakings inrichting van verbeterd type te verschaffen.

Voorts stelt de uitvinding zich ten doel, 20 een beeldzichtbaarmakingsinrichting te verschaffen, waarbij de door de strookvormige kleurfosfors veroorzaakte beeld-textuur minder grof wordt.

Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een beeldzichtbaarmakingsinrichting, welke 25 zich leent voor toepassing van een kleurenkathodestraalbuis.

Daartoe schrijft de uitvinding, uitgaande van een beeldzichtbaarmakingsinrichting, voorzien van beeld-zichtbaarmakingsmiddelen met een aantal volgens een herhalingspatroon met een voorafbepaalde patroonsteek aangebrachte 30 beeldzichtbaarmakingselementen voor zichtbaarraaking van een beeld in de vorm van een stelsel van verschillende beeldelementen, voor, dat vóór de beeldzichtbaarmakingsmiddelen een plaat met dubbele breking is opgenomen voor deling van een van de beeldzichtbaarmakingsmiddelen afkomstige licht-35 straal in een gewone en een buitengewone lichtstraal.

8303882 , · t -2-

De uitvinding zal worden verduidelijkt in de volgende beschrijving aan de hand van de bijbehorende tekening van enige uitvoeringsvormen, waartoe de uitvinding zich echter niet beperkt. In de tekening tonen: 5 Fig. 1, in perspectief, een uitvoerings vorm van een beeldzichtbaarmakingsinrichting volgens de uitvinding,

Fig. 2A-2D enige schematische weergaven ter verduidelijking van de werking van de inrichting volgens 10 Fig. 1,

Fig. 3, op grotere schaal, een bovenaanzicht op een bij de inrichting volgens Fig. 1 toegepaste plaat met dubbele breking,

Fig. 4 en 5, in perspectief, enige andere 15 uitvoeringsvormen van een beeldzichtbaarmakingsinrichting volgens de uitvinding, en

Fig. 6A-6D en 7A-7F enige schematische weergaven ter verduidelijking van de werking van de inrichtingen volgens de Fig. 4 en 5.

20 De in Fig. 1 weergegeven uitvoeringsvorm van een beeldzichtbaarmakingsinrichting volgens de uitvinding is uitgerust met een kleurenkathodestraalbuis 1 van gebruikelijk’type. Zoals Fig. 2A laat zien, bevat het fosfor-scherm 1a strookvormige rode, groene en blauwe kleurfosfors 25 ,,B^,R2,G2'B2/··/ welke zich in verticale richting uit strekken en zich in de horizontale richting cyclisch herhalen. In Fig. 2A heeft het verwijzingssymbool bL betrekking op een zwarte strook van lichtabsorberend materiaal, zoals een laag zwart koolstof. In het weergegeven voorbeeld bedraagt de 30 breedte van elk streepvormig element een waarde P, waardoor de herhalingssteek van een stelsel R, G, en B streepvormige kleurfosforelementen een waarde 6P (=Pc) bedraagt.

Voorts duidt het verwijsgetal 2 in Fig. 1 een transparante plaat met dubbele breking aan, welke bijvoor-35 beeld bestaat uit kunstmatig kristallijn materiaal en welke aan de voorzijde van het kleurfosforscherm 1a van de kleuren- 8303382 . ' l * -3- beeldbuis 1 opgesteld is. Fig. 3 toont in bovenaanzicht de ligging van deze plaat met dubbele breking 2 ten opzichte van het kleurfosforscherm 1a.

De hoek Ψ tussen de optische as Oa van de 5 transparante plaat 2 met dubbele breking en de richting loodrecht op het fosforscherm 1a wordt dusdanig gekozen, dat de onderlinge verschuiving tussen de gewone en de buitengewone lichtstraal maximaal is. Indien de brekingsindex nQ van het kristallijne materiaal voor de gewone lichtstraal een waarde 10 1,544 bedraagt,terwijl de brekingsindex ne voor de buitengewone straal een waarde 1,553 bedraagt kan deze hoek Ψ berekend worden volgens : nQ 1,544 tan Ψ = — = :,- , waardoor nQ 1,553 Ψ = 44,8349° (1).

15 De bijbehorende hoek ψ tussen de optische as Oa en de normaal ten opzichte van de invallende golf kan berekend worden volgens: . . ne 1,553 , tan ψ = — = j r waardoor o ' ψ = 45,1663° (2), 20 zodat tenslotte ψ - Ψ * 0,3316° (3) .

Indien de dikte van de plaat met dubbele breking 2 een waarde t bedraagt, kan de afstand d tussen de gewone en de buitengewone lichtstraal berekend worden volgens 25 d = t . tan 0,3316° = 0,005787t (4).

De dikte t van de plaat 2 met dubbele breking kan dusdanig gekozen worden dat de verplaatsing d overeenkomt met de helft van de herhalingssteek (0,5Pc) van een stelsel streepvormige kleurfosforelementen R,G en B van de kleuren-30 beeldbuis 1. Volgens deze voorwaarde d = 0,005787t = i Pc 3303382 * 1 fr -4- kan de dikte t uitgedrukt worden volgens: = 0,005787 x 2 Pc (5)*

Voor een kleurenbeeldbuis 1, met bijvoorbeeld een diagonaal-afmeting van 1,5 inch, bedraagt de breedte 5 P van de streepvormige elementen 30μπι en de herhalingssteek Pc 180ym, waardoor de gewenste verplaatsing d tussen de gewone en de buitengewone lichtstraal een waarde van 90ym (|Pc) dient te bedragen. Derhalve dient volgens formule (5) de dikte t van de plaat 2 met dubbele breking 15,552mm te zijn.

10 In het hierboven beschreven voorbeeld waar bij de plaat 2 met dubbele breking bestaat uit kunstmatig kristallijn materiaal dient de optische as Oa derhalve dusdanig gekozen te worden dat deze een hoek Ψ = 44,8349° maakt met de richting loodrecht op het fosforscherm 1a van de 15 kleurenkathodestraalbuis 1. Bovendien dient de dikte t te voldoen aan de voorwaarde van formule (5).

In deze uitvoeringsvorm van de uitvinding lopen de door de streepvormige kleurfosforelementen R,G en B van het kleurfosforscherm 1a uitgezonden lichtstralen door de 20 plaat 2 met dubbele breking heen waarbij de lichtstralen in gewone en in buitengewone stralen verdeeld worden. Terwijl de richting van de gewone lichtstralen bij het passeren van de plaat 2 met dubbele breking ongewijzigd blijft, verschijnen de buitengewone lichtstralen aan de voorzijde van deze 25 plaat met een zekere transversale verplaatsing. Deze verplaatsing d tussen de gewone en de buitengewone lichtstralen van de voorzijde van de plaat met dubbele breking bedraagt in deze uitvoeringsvorm een waarde èPc.

Pig. 2B toont dat, wat de buitengewone 30 lichtbundels betreft, een waarnemer die via plaat 2 het fosforscherm 1a bekijkt, een schijnbare verplaatsing van JPc ziet, terwijl het beeld van de gewone lichtstralen (Fig. 2C) van het fosforscherm 1a geen horizontale verplaatsing vertoont.

Derhalve vertoont het beeld opgebouwd uit 35 de gewone en de buitengewone lichtstralen (Fig. 2D) een twee- 9303832 . * , ’ r * -5- maal zo hoge dichtheid als het streepvormig patroon op het kleurfosforscherm 1a zelf. Hierdoor zal de schijnbare dichtheid van de streepvormige R, G en B kleurfosforelementen, welke men via de plaat 2 waarneemt, een hogere streepdicht-5 heid vertonen dan het kleurfosforscherm 1a, waardoor de textuur van de streepvormige kleurfosforelementen verminderd wordt.

Fig. 4 en 5 tonen alternatieve uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding. Elementen in deze beide 10 figuren welke overeenkomen met elementen in Fig. 1 zijn met identieke verwijzingssymbolen aangegeven.

In de beeldzichtbaarmakingsinrichting van Fig. 4 vertonen de uit R,G en B kleurfosfors opgebouwde streepvormige elementen een schijnbaar vier anaal zo hoge 15 dichtheid als die van het kleurforsforscherm 1a.

In Fig. 4 is aan de voorzijde van de plaat 2 met dubbele breking een λ/4 plaat 3 opgenomen, waarmee de gewone en de buitengewone lichtbundels gedepolariseerd worden. Tevens is er aan de voorzijde van de λ/4 plaat 3 een tweede 20 plaat 4 met dubbele breking opgenomen, welke bijvoorbeeld eveneens uit kunstmatig kristallijn materiaal kan bestaan, welke een verplaatsing d tussen de gewone en de buitengewone lichtstralen van £Pc tot stand brengt. Deze plaat 4 met dubbele breking onderscheidt zich van de eerder genoemde plaat 2 25 slechts in de waarde van de dwarsverplaatsing (èPc).

Fig. 6A toont het beeld van de rode (R) streepvormige kleurfosforelementen op het fosforscherm 1a.

Fig. 7A geeft schematisch de polarisatierichtingen weer van de gewone (eQ) en de buitengewone (ee) componenten van het 30 licht van de rode kleurfosforelementen. De van plaat 2 met dubbele breking afkomstige gewone en buitengewone lichtstralen worden door de λ/4 plaat 3 gedepolariseerd waardoor beide stralen zowel de gewone (eQ) als de buitengewone (ee) componenten bevat (Fig. 7C). Nadat deze stralen de plaat 4 35 met dubbele breking gepasseerd zijn, vertonen de gewone en de buitengewone lichtstralen een onderlinge verschuiving van n r * fj o -J J w‘ o c -6- .

iPc. Derhalve zal het beeld van het kleurfosforscherm 1a aan de voorzijde van de plaat 4 overeenkomen met Fig. 6C en zal de dichtheid van de rode kleurfosforelementen viermaal zo hoog zijn als die van de elementen van het kleurfosforscherm 5 1a (Fig. 6A). Op analoge wijze wordt de dichtheid van de groene en blauwe kleurfosforelementen verhoogd.

Aangezien de uitvoeringsvorm van de uitvinding in Fig. 4 een schijnbare verhoging van de dichtheid van de rode, groene en blauwe kleurfosforelementen teweeg-10 brengt komt de werking van deze uitvoeringsvorm overeen met die van Fig. 1. Het is overigens mogelijk de beide platen met dubbele breking 2 en 4 onderling te verwisselen zonder dat de werking van het geheel hierdoor aangetast wordt.

In Fig. 5 is een andere beeldzichtbaar-15 makingsinrichting weergegeven waarbij de schijnbare dichtheid van de R·, G en B-vormige kleurfosforelementen ten opzichte van de dichtheid van de elementen van het kleurfosforscherm 1a verachtvoudigd. Hiertoe wordt er in Fig. 5 aan de voorzijde van de plaat 4 met dubbele breking een tweede λ/4 plaat 5 20 opgenomen teneinde de gewone en de buitengewone lichtstralen te depolariseren als mede een derde transparante plaat 6 met dubbele breking, bijvoorbeeld van kunstmatig kristallijn materiaal, waardoor de verschuiving d tussen de gewone en de buitengewone lichtstralen een waarde -^Pc bedraagt. Afgezien 25 van deze waarde van de verschuiving d verschilt plaat 6 niet van de eerder genoemde plaat 2. Op de beide toegevoegde platen 5 en 6 na, komt de uitvoeringsvorm in Fig. 5 overeen met die in Fig. 4.

Analoog aan de uitleg van de uitvoerings-30 vorm van Fig. 4, zal aan de hand van Fig. 6 en 7 nagegaan worden hoe het licht afkomstig van de rode streepvormige kleurfosforelementen van het fosforscherm 1a door de verschillende platen beïnvloed wordt. Fig. 7D toont dat, evenals in de uitvoeringsvorm van Fig. 4, de uit plaat 4 met dubbele 35 breking uittredende gewone en buitengewone lichtstralen een onderlinge verschuiving van JPc vertonen. Deze gewone en $ 7 n 7 s o ^ « * , * t -7- buitengewone lichtstralen worden door de λ/4 plaat 5 gedepola- riseerd waardoor er in beide stralen zowel gewone (eQ) als buitengewone (ee) componenten gevormd worden (Fig. 7E). Door middel van plaat 6 met dubbele breking ontstaat er tussen de 5 gewone en de buitengewone stralen een onderlinge verschuiving 1 van ^-Pc (Fig. 7F) . Derhalve zal er van het kleurfosforscherm 1a aan de voorzijde van de plaat 6 met dubbele breking een schijnbaar beeld ontstaan (Fig. 6D), waarbij de dichtheid van rode streepvormige kleurfosforelementen achtmaal hoger is dan 10 dtt van het oorspronkelijke patroon op het kleurfosforscherm 1a (Fig. 6A). Op overeenkomstige wijze wordt het beeld van de groene en de blauwe streepvormige kleurfosforelementen verachtvoudigd.

Derhalve zal een waarnemer in de in Fig. 5 15 weergegeven uitvoeringsvorm van de uitvinding aan de voorzijde van plaat 6 met dubbele breking een beeld van het fosforscherm 1a waarnemen waarvan de dichtheid van de rode, groene en blauwe streepvormige kleurfosforelementen schijnbaar verachtvoudigd is ten opzichte van het oorspronkelijke 20 patroon. Hiermee wordt eenzelfde werking gerealiseerd als in de uitvoeringsvorm van Fig. 1. Overigens kunnen de platen met dubbele breking 2,4 en 6 in Fig. 5 onderling van plaats verwisseld worden zonder dat hiermee de werking van het geheel beïnvloed wordt.

25 Ofschoon er in de uitvoeringsvormen van

Fig. 4 en 5 aangenomen is dat de breedte P van ieder streep- vormig kleurfosforelement overeenkomt met van de patroon- steek Pc, kan hetzelfde effect eveneens gerealiseerd worden 1 1 indien de waarde van P overeenkomt met ^ of g van de patroon-30 steek Pc. Met deze methoden kan in principe de textuur van de streepvormige kleurfosforelementen onderdrukt worden.

Hoewel er in de Fig. 4 en 5 de λ/4 platen 3 en 5 gekozen zijn om het licht te depolariseren, is het echter mogelijk om dit effect eveneens met andere middelen te bewerkstelligen. Boven-35 dien kan het kunstmatig kristallijne materiaal waaruit de verschillende platen met dubbele breking 2,4 en 6 samengesteld 8 3 0 ~ f» * 9 ----- -8- zijn,vervangen worden door platen met dubbele breking van ander type, zoals van anisotroop polymer. In dergelijke gevallen dient op eenzelfde wijze als voor het kunstmatig kristallijne materiaal de richting van de optische as alsmede 5 de dikte van de plaat opnieuw bepaald te worden. Indien in de uitvoeringsvormen van Fig. 4 en 5 de verschillende platen met dubbele breking 2,4 en 6 alsmede de λ/4 platen 3 en 5 bijvoorbeeld allen uit een anisotroop polymer samengesteld zijn,zal de thermische uitzettingscoëfficiënt van al deze 10 platen onderling vrijwel gelijk zijn. Hierdoor kunnen alle platen met behulp van een transparant hechtmiddel tegen elkaar aan gekit worden waardoor één geheel ontstaat met verwaarloosbare optische reflecties op de grensvlakken.

Ofschoon er in de omschreven uitvoerings-15 vormen van de uitvinding uitgegaan is van een beeldzichtbaar-makingsinrichting voorzien van een kleurenbeeldbuis waarbij het fosforscherm opgebouwd is uit lijnvormige parallelle kleurfosforelementen, kan de onderhavige uitvinding eveneens toegepast worden bij beeldzichtbaarmakingsinrichtingen van 20 het plasmatype, het fluorescentietype, het electro-lumines-centietype, het vloeibaar kristal type alsmede bij andere beeldzichtbaarmakingsinrichtingen waarbij het beeld uit meerdere parallelle reeksen beeldelementen samengesteld is.

Samenvattend wordt in een beeldzichtbaar-25 makingsinrichting volgens de uitvinding de lichtstralen afkomstig van de beeldelementen waaruit het gehele beeld opgebouwd is met behulp van een plaat met dubbele breking opgesplitst waardoor de schijnbare dichtheid van beeldelementen toeneemt. Indien deze zichtbaarmakingsinrichting bijvoorbeeld 30 toegepast wordt met een kleurenbeeldbuis waarbij het fosforscherm samengesteld is uit meerdere lijnvormige kleurfosforelementen, kan de grofheid van de door de kleurfosforelementen ontstane textuur verminderd worden.

De uitvinding beperkt zich niet tot de in 35 het voorgaande beschreven en in de tekening weergegeven uitvoeringsvormen; verschillende wijzigingen kunnen in de be- 8303082 » * , ' t = -9- schreven details en in hun onderlinge samenhang worden aangebracht, zonder dat daarbij het kader van de uitvinding wordt overschreden.

83 0 3 S2

____J

Claims (8)

1. Beeldzichtbaarmakingsinrichting, voorzien van beeldzichtbaarmakingsmiddelen met een aantal volgens een herhalingspatroon met een voorafbepaalde patroonsteek aangebrachte beeldzichtbaarmakingselementen voor zichtbaar- 5 making van een beeld in de vorm van een stelsel van verschillende beeldelementen, met het kenmerk, dat v66r de beeldzichtbaarmakingsmiddelen een plaat met dubbele breking is opgenomen voor deling van een van de beeldzichtbaarmakingsmiddelen afkomstige lichtstraal in een gewone en 10 een buitengewone lichtstraal.

2. Beeldzichtbaarmakingsinrichting volgens conclusie 1, waarbij de beeldzichtbaarmakingsmiddelen worden gevormd door een kleurenkathodestraalbuis met een kleurfosfor-scherm, met het kenmerk, dat het kleurfosforscherm 15 volgens een herhalingspatroon aangebrachte rode, groene en blauwe kleurfosfors bevat.

3. Beeldzichtbaarmakingsinrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de kleurfosfors ieder strookvormig zijn uitgevoerd.

4. Beeldzichtbaarmakingsinrichting volgens conclusie 1 of 2,met het kenmerk, dat voor de verplaatsing tussen de gewone en de buitengewone lichtstraal aan de voorzijde van de plaat met dubbele breking een kleinere waarde is gekozen dan voor de patroonsteek van het her- 25 halingspatroon van de beeldzichtbaarmakingselementen.

5. Beeldzichtbaarmakingsinrichting volgens conclusie 4,met het kenmerk, dat voor de verplaatsing tussen de gewone en de buitengewone lichtstraal aan de voorzijde van de plaat met dubbele breking een waarde is ge-30 kozen, welke gelijk is aan de steekwaarde van het herhalingspatroon van de beeldzichtbaarmakingselementen, gedeeld door een geheel getal. 8T Π P $ 9

6· Beeldzichtbaarmakings inrichting volgens lJ \J 'z j,* i-jri , * * c ’’ ' -11- conclusie 5, met het kenmerk, dat het gehele getal twee is.

7. Beeldzichtbaarmakingsinrichting volgens conclusie 2,met het kenmerk, dat tussen iedere 5 twee kleurfosfors zwarte stroken zijn aangebracht.

8. Beeldzichtbaarmakingsinrichting volgens conclusie 1,met het kenmerk, dat vóór de plaat met dubbele breking een depolarisator is opgenomen en vóór deze laatstgenoemde een tweede plaat met dubbele breking is 10 opgenomen. 83 03^2