DE1148585B

DE1148585B - Vorrichtung zur Beseitigung der Zeilenstruktur in Fernsehbildern mittels durchsichtiger Rillenscheiben

Info

Publication number: DE1148585B
Application number: DES70837A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Hansrichard Schulz
Original assignee: SABA GmbH
Current assignee: SABA GmbH
Priority date: 1959-12-12
Filing date: 1960-10-12
Publication date: 1963-05-16
Also published as: CH422865A; GB978551A; NL6617762A; DE1135953B; DE1194443B; NL6617763A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Beseitigung der Zeilenstruktur in Fernsehbildern. Es ist bekannt, zu diesem Zweck zwischen dem Beschauer und der Leuchtschicht durchsichtige Rillenscheiben anzuordnen, die die Bildpunkte senkrecht zu den Bildzeilen streuen.

An die Güte des Rillenprofils derartiger Scheiben sind naturgemäß hohe Anforderungen zu stellen, die bei der Kleinheit der Rillen schwer zu erfüllen sind, da die vorgegebene Rillenform genau eingehalten werden muß und die Rillenflächen sehr glatt sein müssen, wenn die gewünschte Zerstreuung ohne Lichtverlust erzielt werden soll. Auch besteht bei den bekannten Scheiben der Nachteil, daß die Rillen Beschädigungen und Verschmutzungen ausgesetzt sind. Um diesen Nachteilen zu begegnen, kann man die Rillenscheiben in an sich bei der Projektion von Farbbildern dienenden Filmen bekannter Weise aus zwei entgegengesetzt gleiche Rillenprofile aufweisenden und mit ihren Rillen an der Berührungsfläche ineinandergreifenden Rillenscheiben mit verschiedenen Brechungsindizes zusammensetzen.

Bei den bekannten Doppelfilmen ist der Träger der lichtempfindlichen Schicht mit mikroskopisch kleinen lichtbrechenden Elementen bedeckt, die gewissermaßen als Sammellinsen dienen und eine besonders scharfe Abbildung beim Projizieren bewirken sollen. Die Notwendigkeit, den Abstand zwischen den optischen Elementen und der aktiven Filmschicht möglichst klein zu halten, führte dazu, dem mit den optischen Elementen versehenen Film eine weitere dickere Schicht anzulagern, welche die mechanischen Beanspruchungen aufnimmt und stärker ist als die erstgenannte Schicht.

Diese Gesichtspunkte spielen für die der Beseitigung der Zeilenstruktur in Fernsehbildern dienenden Rillenscheiben keine Rolle. Vielmehr liegen bei diesen gänzlich andersartige physikalische Zusammenhänge vor, die nachstehend erläutert werden:

Unter Zugrundelegung einer Zerstreuungsweite Z der Rillenscheibe im Abstand α zur Leuchtschicht der Bildröhre ergibt sich bei einem Brechungsindex K₁ für das Material der einen Scheibe und einem Brechungsindex n₂ für das Material der anderen Scheibe, bei einem Rillenabstand λ und einem Krümmungsradius r dieser Rillen folgende Beziehung, bei der für (H₁-Ii₂) der Absolutbetrag (unabhängig vom Vorzeichen) gilt:

Vorrichtung zur Beseitigung
der Zeilenstruktur in Fernsehbildern
mittels durchsichtiger Rillenscheiben

Anmelder:

SABA Schwarzwälder Apparate-Bau-Anstalt August Schwer Söhne G. m. b. H.,

Villingen (Schwarzw.)

Dipl.-Phys. Hansrichard Schulz,

Villingen (Schwarzw.),
ist als Erfinder genannt worden

oder für die Differenz der beiden Brechungsindizes

An^n₁-H₂ = ±.2· —■-£-. (2)

^{a λ}

Bei den bisher bekannten Rillenscheiben aus Kunststoffen ist die Lichtbrechung dieses Materials gegenüber Luft wirksam. Hierbei ergibt sich für Δη ein verhältnismäßig hoher Wert, da die Brechungsindizes der durchsichtigen Kunststoffe, die in engen Grenzen variieren, durchweg bei 1,5 bis 1,6 liegen. Gegenüber dem Brechungsindex 1 von Luft beträgt demnach die Differenz der Brechungsindizes am Rillenprofil A η — 0,5 bis 0,6. Infolge des durch die vorgenannten engen Grenzen der Brechungsindizes der Kunststoffe bedingten engen Bereiches des Wertes von An kann man zur Erzielung einer gewünschten Zerstreuungsweite den Rillenabstand λ und den Krümmungsradius r nicht so wählen, daß die Rillenscheiben leicht herzustellen sind. Hierfür ist ein wesentlich kleinerer Differenzwert der Brechungsindizes wünschenswert. Um das zu erreichen, besitzen die beiden das gleiche Rillenprofil aufweisenden und mit ihren Rillen an der Berührungsfläche ineinandergreifenden Rillenscheiben verschiedene Brechungsindizes, deren Unterschied U₁-H₂ sich gemäß der Erfindung nach folgender mathematischer Beziehung errechnet:

«ι — «2 = 2 · ■

wobei α der Abstand zwischen dem Rillenprofil und

309 580/163

der Leuchtschicht der Röhre, Z die vertikale Zerstreuungsweite und r bzw. λ die Profilkonstanten der Rillen sind und das Verhältnis ^- zu 0,7 bis 2 zu

wählen ist. .

Verwendet man, wie. bereits erläutert, zwei Rillenscheiben mit verschiedenen Brechungsindizes, dann erfolgt die Lichtbrechung nicht mehr wie bisher von einer Rillenscheibe zum Medium Luft, sondern zum Gegenprofil der zweiten Scheibe, deren Werkstoff einen vom Brechungsindex der ersten Scheibe möglichst wenig abweichenden Brechungsindex aufweist. Es empfiehlt sich, für die beiden zusammengefügten Scheiben Werkstoffe zu verwenden, deren Brechungsindizes sich nur um Werte von 0,1 bis herunter zu 0,001 unterscheiden, so daß der Differenzwert Δη auf ein Sechstel bis etwa ein Sechshundertstel verkleinert wird.

Gemäß der Formel (1) kann ohne Änderung der

Werte / und α das Verhältnis — wesentlich größer

gewählt werden, d. h., für die gleiche Zerstreuungsweite wie bei unmittelbarem Übergang zum Medium Luft können sowohl der Rillenabstand als auch der Krümmungsradius vergrößert werden. Derartige Rillenprofile aber lassen sich wesentlich leichter herstellen. Erfindungsgemäß wird das Verhältnis γ zu 0,7 bis 2 gewählt, da sich hierbei gut brauchbare Profile ergeben.

Für vor der Leuchtfläche der Bildröhre anzuordnende, zusammengefügte Rillenscheiben wählt man bei einer Zerstreuungsweite Z = 0,75 mm und einem Profilabstand a = 7,5 mm des Rillenprofils von der Leuchtschicht zweckmäßig einen Rillenabstand λ = 0,2mm und einen Krümmungsradius r = 0,2mm. Hierfür ist gemäß der Formel (2) ein Differenzwert der Brechungsindizes

Fig. 4 die gleichen Rillenscheiben zusammengefügt. Bei der bekannten Rillenscheibe nach Fig. 1 erfolgt die Lichtbrechung von einer RiUenscheibe 1 mit dem Profil 2 zum Medium Luft 3. Bei der erfindungsgemäßen Doppelscheibe nach Fig. 2 wird mit dem gleichen Zerstreuungseffekt eine Scheibe 4 mit einem Rillenprofil 5 benutzt. Hier erfolgt die Lichtbrechung statt zum Medium Luft zu einer Scheibe 6 mit von der Scheibe 4 abweichendem

ίο Brechungsindex und einem mit dem Rillenprofil der Scheibe 4 genau übereinstimmenden und in dieses eingreifenden Rillenprofil 5. An diesem tritt daher eine dem Differenzbetrag der Brechungsindizes der Werkstoffe der Scheiben 4 und 6 entsprechende Zerstreuung auf.

Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Rillenscheiben für Fernsehbrillen liegt das Rillenprofil symmetrisch zur Mittellinie der Berührungsfläche der beiden Scheiben mit verschiedenem Lichtbrechungsindex (vgl. Fig. 3 und 4). Die beiden Scheiben 7 und 8 besitzen kongruente Rillenprofile 9, die symmetrisch zur Mittellinie 10 der Berührungsfläche beider Scheiben 7 und 8 verlaufen. Hierdurch wird erreicht, daß das menschliche Auge sich auf die bestmögliche horizontale Schärfe einstellt und daß infolgedessen die die Zeilenstruktur beseitigende vertikale Lichtstreuung am Profil 9 voll wirksam wird. Für die erfindungsgemäß ausgebildeten Fernsehbrillen ist es besonders wichtig, daß die äußeren Oberflächen der zusammengefügten Rillenscheiben vollständig glatt sind. Vor allem ermöglichen sie es, ohne Änderung des Fernsehgerätes den Betrachtungsabstand auf nur IV2 m (= 1500 mm) zu verringern, ohne daß die Zeilenstruktur noch erkennbar ist.

Hinzu kommt, daß der in geringerem Abstand vom Bildschirm sitzende Beschauer den Eindruck eines wesentlich größeren Fernsehbildes erhält.

7,5 0,2

erforderlich, der sich mit zwei Kunststoffscheiben ohne weiteres erreichen läßt.

Die erfindungsgemäß bemessenen zusammengefügten Rillenscheiben können auch als Brillengläser in Fernsehbrillen verwendet werden. Dann ergibt sich bei der gleichen Zerstreuungsweite I = 0,75 mm wie zuvor, einem Abstand der betrachtenden Person a = 1500 mm vom Leuchtschirm der Bildröhre und

einem Wert von -^-— 1 für

0 75
1500

ι = ±0,001.

Auch dieser Unterschied der Brechungsindizes von zwei zusammengefügten Rillenscheiben ist ohne weiteres erreichbar, da die Werte für die Brechungsindizes von Kunststoffen auf Zehntausendstel genau sind.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beschrieben, die die diskutierten Anordnungen stark vergrößert darstellt. Es zeigt

Fig. 1 eine bekannte Rillenscheibe,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße doppelte Rillenscheibe,

Fig. 3 die beiden Rillenscheiben einer anderen Ausführungsform der Erfindung voneinander getrennt und

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zur Beseitigung der Zeilenstruktur in Fernsehbildern mittels durchsichtiger, zwischen dem Beschauer und der Leuchtschicht der Bildröhre befindlicher, die Bildpunkte senkrecht zu den Bildzeilen streuender Rillenscheiben, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillenscheiben in an sich bei der Projektion von Farbbildern dienenden Filmen bekannter Weise aus zwei entgegengesetzt gleiche Rillenprofile aufweisenden und mit ihren Rillen an der Berührungsfläche ineinandergreifenden Rillenscheiben (4, 6) mit verschiedenen Brechungsindizes bestehen, deren Unterschied H₁-Ti₂ sich nach folgender mathematischer Beziehung errechnet

U₁-TIz = 2 -,

α λ

wobei α der Abstand zwischen dem Rillenprofil und der Leuchtschicht der Bildröhre, / die vertikale Zerstreuungsweite und r bzw. λ die Profilkonstanten der Rillen sind und das Verhältnis -τ

zu 0,7 bis 2 zu wählen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zusammengefügten Scheiben (4, 6) unmittelbar vor der Leuchtfläche der Bildröhre angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengefügten Scheiben (4, 6) als Brillengläser in Fernsehbrillen eingesetzt sind und daß sie hierbei ein zur Mittellinie (10) ihrer Berührungsflächen symmetrisches Rillenprofil besitzen (Fig. 4).

4. Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine (4) der beiden zusammenzufügenden Scheiben mit der erforderlichen Rillung versehen wird und daß dann auf die gerillte Oberfläche (5) dieser Scheibe (4) eine zweite Scheibe (6), die einen niedrigeren Erweichungspunkt aufweist als die gerillte Scheibe (4), im erweichten Zustand aufgepreßt, aufgeschweißt, aufgespritzt oder aufgegossen wird und durch Eindringen in die Rillen der bereits gerillten Scheibe (4) an der Berührungsfläche das entgegengesetzt gleiche Profil erhält.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 444 702;
deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1807 950;
USA.-Patentschriften Nr. 2 354591, 2728 013.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen