DE234583C

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Publication number: DE234583C
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KAISERLICHES

PATENTAMT.

. Bei allen Apparaten zur elektrischen Fernübertragung von Bildern ist eine Vorrichtung erforderlich, die die Schwankungen des Stromes in Lichtänderungen umsetzt. Am einfachsten sind natürlich elektromagnetische Einrichtungen, die bereits vorhandene Lichtstrahlen irgendeines Leuchtkörpers mehr oder weniger abblenden. Die Trägheit aller dieser Vorrichtungen schließt ihre Verwendung bei sehr

ίο schneller Änderung des Stromes aus, für Fernseher sind sie also unbrauchbar. Eine direkte Umsetzung des elektrischen Stromes in Licht ist hier schwer ausführbar. Glühlampen benötigen eine gewisse Zeit, etwa ι Sekunde, bis zur Erreichung der vollen Leuchtkraft und eine noch größere Zeit, um sie wieder zu verlieren. Bogenlampen sind empfindlicher, erfordern aber eine zu große Stromstärke, Geißler- und Kathodenstrahlenröhren zu hohe Spannung. Eine mit ultraviolettem Licht bestrahlte Kathode sendet zwar bei niedrigerer Spannung Kathodenstrahlen aus, immerhin sind aber noch etwa 500 Volt dazu nötig. Es bleibt daher nur übrig, den elektrischen Strom derart auf bereits vorhandene Lichtstrahlen oder andere Strahlenarten, die imstande sind, Fluoreszenz zu erregen, einwirken zu lassen, daß an einer bestimmten Stelle Änderungen ihrer Intensität auftreten. Gewöhnliches Licht wird bekanntlieh nicht vom elektrischen Strom beeinflußt, wohl aber polarisiertes Licht und Kathoden-■strahlen. Der Einfluß des elektrischen Stromes auf polarisierte Lichtstrahlen äußert sich darin, daß deren Schwingungsebene im magnetischen, also auch im elektromagnetischen Feld eine Drehung erfährt. Diese Erscheinung könnte zur Konstruktion eines Empfängers für Fernseher benutzt werden; es ist aber eine Spule von sehr großer Windungszahl nötig, wenn eine genügend starke Wirkung erzielt werden soll, wobei sich der störende Einfluß der Selbstinduktion unangenehm bemerkbar macht. Eine Verstärkung der magnetischen Wirkung durch Eisenkerne ist nicht möglich wegen deren Hysteresis und der auftretenden Wirbelströme. Als einzige Möglichkeit bleibt dann nur die Ablenkung der Kathodenstrahlen aus ihrer geradlinigen Bahn im elektrischen Feld. Diese Erscheinung wurde schon zur Konstruktion von Fernseherempfängern verwendet. Bei den vorgeschlagenen Einrichtungen wird ein Bündel paralleler Kathodenstrahlen vor dem Durchtritt durch eine Lochblende durch Elektromagnete oder Kondensatoren aus der geradlinigen Bahn abgelenkt, so daß, je stärker der Erregerstrom wird, desto mehr Strahlen zurückgehalten werden. Hierdurch wiederum leuchtet ein hinter der Blende befindlicher Fluoreszenzschirm um so intensiver auf, je schwächer der Erregerstrom ist. Bei einer der vorgeschlagenen Konstruktionen wird das Kathodenstrahlenbündel nach dem Passieren der Blende durch zwei Elektromagnete auf verschiedene Punkte (im Ganzen 64) des Fluoreszenzschirmes gelenkt. Diese Vorrichtung hat verschiedene Nachteile: 1. Der Schirm leuchtet um so stärker, je schwächer der Strom ist, während gerade das Umgekehrte nötig ist, da bei. den

verschiedenen Senderarten immer der Strom mit der Belichtung wächst. Man erhält also ein Negativ beim Empfänger. Diesem Übelstand kann nicht dadurch abgeholfen werden, daß die Strahlen normalerweise nicht durch das Loch der Blende gehen und nur durch den Erregerstrom dahin gelenkt werden, weil dann die Strahlen nach Passieren der Blende nicht mehr auf die gewünschte Stelle des Fluoreszenzschirmes gelangen würden. 2. Bei der angegebenen Vorrichtung soll die Ablenkung durch Kondensatoren bewirkt werden, wobei die Platten die übliche Scheibenform besitzen. Die Wirkung kann bedeutend verstärkt werden, wenn man den Kondensatoren rechteckige Form gibt, so daß sie auf eine größere Länge einwirken. 3. Die Elektromagnete üben bereits vor dem Passieren der Blende auf die Kathodenstrahlen eine ablenkende Kraft aus, wodurch die Wirkung der Einrichtung beeinträchtigt wird. 4. Da bei fast allen Apparaten zur Fernübertragung von Bildern als lichtempfindlicher Bestandteil Selenzellen verwendet werden, deren Widerstand bei Nichtbelichtung nicht unendlich ist, fließt auch im Ruhezustande ein gewisser Strom in der Leitung, der eine Ablenkung der Kathodenstrahlen verursacht. Dieser Normalstrom müßte also kompensiert werden, wenn eine naturgetreue Wiedergabe erzielt werden soll.

Durch die Erfindung werden alle diese Nachteile beseitigt, und zugleich wird die Konstruktion durch Wegfall der zweiten Blende vereinfacht.

35. Zwei Ausführungsbeispiele der Kathodenstrahlenröhre sind in der Zeichnung dargestellt, und zwar in

Fig. ι eine solche Kathodenstrahlenröhre mit feststehendem und in

Fig. 2 dieselbe mit rotierendem Fluoreszenzschirm.

In einer zylindrischen Kathodenstrahlenröhre (Fig. 1) sind in bekannter Weise eine Kathode 1 und eine Anode 2 angebracht, und gegenüber der Kathode steht eine Lochblende 3 aus für Kathodenstrahlen undurchlässigem Material.

Gemäß der Erfindung sind zwei Kondensatorplatten 4 und 5 zu Streifen bzw. Lamellen ausgebildet und derart gewölbt, daß bei der maximalen Ablenkung die Strahlen gerade den freigelassenen Zwischenraum ausfüllen. Der streifenförmige Fluoreszenzschirm 6 ist so geneigt, daß er im Falle der maximalen Ablenkung voll von den Strahlen getroffen wird.

Die Wölbung der Kondensatorplatten ist so gewählt, daß bei Normalstrom die Strahlen gerade bis nach 0 gelangen, ohne den Schirm zum Aufleuchten zu bringen. Bei Stromlosigkeit treffen die Strahlen auf die Kondensatorplatte 5 auf, wo sie absorbiert werden.

Bei Belichtung des Senders, also stärkerem Strom, werden die Strahlen stärker abgelenkt und bringen einen Teil des Schirms 6 zum Fluoreszieren. Je stärker der Strom wird, desto weiter gelangen die Strahlen nach el, bzw. desto. mehr Fluoreszenz wird erregt, und desto heller wird die zwischen α und b matt geätzte Fläche der Kathodenröhre beleuchtet. Lichtänderungen beim Sender werden also hier in gleicher Art wiedergegeben. Es erübrigt nur noch, durch eine optische Vorrichtung, aus Spiegeln und Linsen bestehend, die Lichtänderungen zwischen α und b nach den verschiedenen Stellen eines Projektionsschirmes zu leiten, damit eine naturgetreue Wiedergabe des abzubildenden Gegenstandes entsteht.

Die Glaswand der Röhre zwischen α und b ist matt geätzt, damit durch die optische Vorrichtung auf dem Projektionsschirm nicht eine scharfe Abbildung des Fluoreszenzschirmes erzeugt wird, sondern ein diffuser Fleck, so daß das Gesamtbild nicht aus mehr oder weniger langen Lichtstreifen, sondern aus mehr oder wenigei hellen Lichtflecken zusammengesetzt ist, damit eine naturgetreue Wirkung erzielt wird.

Die Kathodenstrahlenröhre muß so bemessen sein, daß bei verdunkeltem Sender keine Fluoreszenz erregt wird, aber schon bei ganz schwacher Belichtung ein Teil der Kathodenstrahlen auf den Fluoreszenzschirm gelangt. Da nicht im voraus bekannt sein kann, wie stark der Strom in der Leitung bei verdunkeltem Sender und infolgedessen die normale Ablenkung der Strahlen sein wird, ist noch eine Regelungsvorrichtung nötig, die die Kathodenstrahlen derart beeinflußt, daß sie bei unbelichtetem Sender gerade bis nach c gelangen. Dieses Ziel kann durch Anbringung eines oder mehrerer Magnete oder Elektromagnete in beliebiger Form erreicht werden, die mit den entsprechenden Polen in den erforderlichen Abstand von der Röhre gebracht werden. Meistens wird ein einziger Stabmagriet 7 den Zweck erfüllen. Permanente Magnete sind Elektromagneten vorzuziehen, da sie keine Energie verbrauchen und die Intensität des Feldes konstant bleibt.

Bei Verwendung fluoreszierender Substanzen, no die nach der Bestrahlung noch eine gewisse Zeit nachleuchten, kann ein rotierender Fluoreszenzschirm verwendet werden. Zu diesem Zwecke sind in der Kathodenstrahlenröhre (Fig. 2) zwei Halter 11 und 13 angeschmolzen, welche Lagerhülsen 12 und 14 tragen. In letzteren dreht sich eine senkrechte Achse mit der Nabe 15 und dem Fluoreszenzschirm 8, welcher die Form des Mantels eines abgestumpften Kegels hat. Die Drehung erfolgt z. B. mit Hilfe einer Schnur 10; Elektro^jmagnete können hierzu nicht verwendet Wer-

den, weil durch die magnetischen Kräfte die Wirkung der Einrichtung gestört würde; desgleichen ist eine einfache Durchführung der Achse durch die Glaswand der Kathodenstrahlenröhre unmöglich, weil hierbei die atmosphärische Luft in die Röhre eindringen könnte. Zur Vermeidung dieses Übelstandes ist des_: halb die Antriebsschnur io durch ein unten an die Kathodenstrahlenrölire angeschmolzenes Glasrohr 9 geleitet, welches mit dem unteren offenen Ende in ein Gefäß mit Quecksilber taucht. Die Drehung des Fadens 10 erfolgt z. B. dadurch, daß man ihn an dem mit Quecksilber gefüllten Gefäß befestigt und letzterem durch ein Uhrwerk, einen Elektromotor o. dgl. eine Drehbewegung erteilt.. Infolge des äußeren Luftdruckes steigt das Quecksilber in diesem Rohr entsprechend dem jeweiligen Barometerstand empor bis zu einer Höhe von durchschnittlich 760 mm. Das Rohr muß minde-₍ stens 80 bis 90 cm lang sein, damit auch bei hohem Barometerstand kein Quecksilber bis zum Fluoreszenzschirm gelangen kann. Quecksilber ist zum Abdichten die geeignetste Flüssigkeit, weil es infolge der großen Dichte die Verwendung eines verhältnismäßig kurzen Rohres gestattet und bei Zimmertemperatur keine Dämpfe aussendet.

Zur Erzeugung eines kontinuierlichen Kathodenstrahlenbündels wird die Anode 2 an den positiven, die Kathode 1 an den negativen Pol einer Akkumulatoren-Hochspannungsbatterie geschaltet. Die Kondensatorplatten 4, 5 werden mit den beiden Drähten der Fernleitung verbunden. Die Drähte werden bei der Senderstation entweder unmittelbar mit dem Geber, welcher Lichtänderungen in Stromschwankungen umsetzt, oder mittelbar durch Zwischenschaltung eines Transformators verbunden, wobei die Intensität des Primärstromes durch die jeweilige Bestrahlung verändert wird.

Claims

Patent-An Sprüche:'

i. Kathodenstrahlenröhre als Empfänger für elektrische Fernseher und Fernphotographie mit darin angeordnetem Fluoreszenzschirm, dadurch gekennzeichnet, daß der letztere (6) iit-, seinem ganzen Umfange außerhalb des Weges der unbeeinflußten Kathodenstrahlen liegt, so daß der Fluoreszenzschirm nur dann von den Kathodenstrahlen getroffen bzw. zum Aufleuchten gebracht wird, wenn die Strahlen durch ein elektrisches oder elektromagnetisches, in der Intensität vom Sender abhängiges Feld abgelenkt werden.
2. Kathodens trahlenröhre nach Anspruch ι mit hinter der Lochblende zur Er- 6c zeugung des elektrischen Feldes angeordneten Kondensatorplatten, dadurch gekennzeichnet, daß die letzteren (4, 5) streifenförmig ausgebildet und langer als breit sind, zu dem Zwecke, mit ihrer ganzen Fläche unmittelbar auf das Kathodenstrahlenbündel einzuwirken.
3. Kathodenstrahlenrölire nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatorplatten (4, 5) entsprechend dem bei maximaler Ablenkung von den Kathodenstrahlen eingeschlagenen Weg gebogen sind, so daß der Abstand zwischen dem Kathodenstrahlenbündel und den Kondensatorplatten möglichst klein und infolgedessen die Wirkung des elektrischen Feldes möglichst stark wird.
4. Kathodenstrahlenröhre nach den Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluoreszenzschirm (8) drehbar angeordnet ist, so daß durch die Drehung fortwährend neue Stellen des Schirmes den Kathodenstrahlen ausgesetzt werden, zu dem Zwecke, die nachteilige Erscheinung des Nachleuchtens unwirksam zu machen.
5. Kathodenstrahlenröhre nach den Ansprüchen ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die den Antrieb des drehbaren Flupreszenzschirmes (8) bildende Schnur (10)

o. dgl. durch ein zweckmäßig 80 bis 90 cm hohes, in ein Quecksilberbad tauchendes Rohr (9) hindurchgeführt ist, so daß das Quecksilber entsprechend dem Barometerstand in dem Rohr aufsteigen kann, ohne bis an den Fluoreszenzschirm zu gelangen, und einen luftdichten Verschluß bildet.
6. Kathodenstrahlenröhre nach den Ansprüchen ι bis 5, bei welcher zur genauen Einregulierung des Strahlenweges, in entsprechendem Abstand von der Röhre, ein oder mehrere Magnete oder Elektromagnete in beliebiger Form angebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß diese Magnete an einer solchen Stelle der Kathodenstrahlenröhre angeordnet sind, daß sie durch ihre anziehende oder abstoßende Kraft das Kathodenstrahlenbündel bei .unbelichteten! Sender bis in unmittelbare Nähe des Fluoreszenzschirmes (6) bringen, so daß schon bei geringster Belichtung des Senders ein Teil der Strahlen auf den Fluoreszenzschirm gelangt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.