DE698417C - Kathodenstrahlroehre zur Aufzeichnung von Fernsehbildern oder Oszillogrammen - Google Patents

Description

• Kathodenstrahlröhre zur Aufzeichnung von Fernsehbildern oder Oszillogrammen Die Erfindung betrifft Kathodenstrahlröhren zur Aufzeichnung von Fernsehbildern oder Oszillogrammen und bezieht sich insbesondere auf einen Bildschirm zur Sichtbarmachung der Aufzeichnung im auffallendzn Licht oder durch Projektion.
• In Braunsehen Röhren werden normalerweise selbstleuchtende Bildschirme verwendet, insbesondere werden vorwiegend Fluoreszenzmaterialien benutzt. Es ist auch bekanntgeworden, die Schirme aus sehr fein verteiltem Metall, beispielsweise sehr dünnen Folien oder Metallgeweben, herzustellen. Diese Metallschirme zeigen bei Beschießung durch den Kathodenstrahl sehr starke lokale Erhitzung, die von der Strahlintensität abhängig ist, so daß sie zur Aufzeichnung von Fernsehbildern ungeeignet sind. Beide Schirmtypen, sowohl der Fluoreszenzschirni als auch der als Temperaturstrahler wirkende Metallschirm, haben jedoch deii Nachteil einer durch die Leistungsfähigkeit des Kathodenstrahls und den elektrisch-optischen \Tutzeffelct des Schirms begrenzten Leuchtstärke.
• Gemäß der Erfindung wird vollkommen auf einen selbstleuchtenden Bildschirm verzichtet, und es wird ein Bildschirm benutzt, der einen Stoff enthält, dessen Farbe mit der Temperatur veränderlich ist, so daß sich die Farbe in Abhängigkeit von der durch den Kathodenstrahl erzeugten Wärme verändert. Auf diese Weise erscheint das Fernsehbild nicht als leuchtendes Kontrastbild, sondern es muß zu seiner Betrachtung mit einer fremden Lichtquelle oder durch Tageslicht beleuchtet werden.. Diese Zuhilfenahme fremder Lichtquellen beseitigt die lichttechnische Schwierigkeit vollkommen, so daß eine Betrachtung in umverdunkelten Räumen oder eine Projektion auf beliebige Formate entweder episkopisch oder diaskopisch möglich ist.
• Im folgenden wird Tier Erfindungsgegenstand an Hand der Abbildungen näher erläutert, in denen Abb. r bis 3 eine graphische Darstellung des Verhaltens eines Schirmes, Abb. q. einen Querschnitt durch einen Schirm, Abb. 5 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen Temperatur und Färbung eines Schirmes und Abb.6 ein Ausführungsbeispiel für episkopische Projektion zeigt.
• Um einen Bildschirm mit veränderlicher Farbe herzustellen, wird ein Farbstoff benutzt, dessen Farbe von der Temperatur abh:in-t und bei dem der Farbumschlag entweder sprunghaft oder in einem bestimmten Temperaturintervall stattfindet. Für diesen Zweck sind beispielsweise geeignet: Silbernuecksilber-Jodid, Kupfer-Quecksilber-Jodid oder ein Gemisch aus beiden. Die Umschlagsteinperaturcn dieser Farbstoffe liegen zwischen 4.o his i 2o' und variieren mit dem -Iischungsverh:iltnis. Auch (las Temperaturiiitervall, in (1e111 der Umschlag erfolgt, 1ä ßt sich durch 'Mischung mehr oder weniger steil gestalten.
• Würde der einzelne Bildpunkt nur in dem Augenblick, in dem (leg Kathodenstrahl ihr. beschießt, erwärmt sein, also auch nur während (Mieser kurzen Zeit einen Farbumschlag zeigen, so würde ein sehr flaues Bild entstehen: denn wenn der Bildpunkt während (leg Bildpunktzeit die Farbe hat, die der hohen Temperatur entspricht und während der ganzen übrigen "Zeit die zur niedrigen Temperatur gehörige " Farbe aufweist, so würde sich (lern Auge eine Mischfarbe darbieten, die einen sehr geringen Anteil an Warmfarbe hat und im wesentlichen :durch die Kaltfarbe bedingt ist. Der anzustrebende Zustand ist der, daß jeder Bildpunkt seine ihm durch den Katliodenstralil erteilte Farbe bis kurz vor dein Zeitpunkt beibehält, in dein ihn der Kathodenstrahl von neuem trifft, jedoch vor dem neuen Auftreffen des Strahls auf seinen Anfangswert möglichst sprunghaft zurückgegangen ist. Dieser Zustand läßt sich gensüß (leg weiteren erreichen bei llaterialien, (sie ihre Farbe sprunghaft finit der Temperatur ändern und infolgedessen zunächst nur zur Wiedergabe von Schwarzweißbildern geeignet sind.
• Abb. i zeigt den Verlauf der Temperatur eines Schirmteilchens in Abhängigkeit vors der "Zeit. Ein solcher Schirm wird z. B. mittels einer fremden Wärrrlequelle während (les Betriebs bis auf eine Betriebstemperatur u vorerwärrnt, so daß eine kleine Temperaturerhöhung durch den Kathodenstrahl den M# ar bunisclilag bei der Temperatur b bewirkt. Durch passende Wahl der Wärmeträgheit jedes Schirmpartikels kann man den exponentiellen Temperaturabfall der Schirmteile so einrichten, daß gerade nach einem Bildwechsel ti, das Schirmteilchen durch die Temperatur hindurchgeht, bei der der Farbumschlag erfolgt, so daß auf diese Weise eine sprunghaft und optimal verlaufende l,ai#1)-änderung stattfindet.
• Hin .solcher Schirm läßt sich auch zur \\'iedcr(,al)e von Bildern alit Halbtönen ausnutzen. wenn man (ras Verli-iltnis der Zeiten, während der das Schirmteilchen die eine oder die andere Farbe zeigt, verändert. Wird z. l3. nach Abb. 2 während der ersten Bildwechselzeit tb die Temperatur bis zum Punkt c gesteuert, so erscheint der Bildpunkt in (leg Darbe der hohen Temperatur. Wird bei (leg nächsten Beschießung (sie "Temperatur nur Iris (t gesteigert, .(i erscheint der Bildpunkt bei genügender Kleinheit der Zeit tb den' Auge als Halbton, 111n schließlich hei ganz schwacher Lrwärmung etwa bis zum Punkt e angenähert die Grundfarbe zu zeigen.
• Ein weiterer Weg zur Erzeugung von Halbtonbildern besteht in der Verwendung von -Materialien, deren Farbänderung in einem weiteren Temperaturbereich erfolgt (Abb. 3), so daß man durch verschiedene Kathodenstrahlintensitäten und daraus resultierende verschieden starke Erwä rrnungen alle Tönungen zwischen den Farbendwerten %-J herstellen kann. In (fiesem Fall wird das Bild immer einett gewissen Verlust an Kontrastreichtum dadurch aufweisen, (Maß die Temperatur (leg Schirmteile während eines Bildwechsels e:cpotentiell absinkt. Doch wird auch hier der Kontrastreichtum ein Optirnuin erreichen, wenn der Abfall so belnesseil ist. daß die hellen Bildschirmteile nach einem Bildwechsel ihre normale Temperatur wieder erreichen (Abb, 3).
• Um die Wärmeträgheit der Schirmteile auf das obererwähnte Maß zu bringen, wird die Wärmeisolation der einzelnen Teile passend becinflußt. Beispielsweise wird, wie in Abb. 4. dargestellt, zwischen Glasträger i und Bildschirm 3 eine lockere Zwischenschicht z aus Quarzpulver angebracht und s.@ die Isolation der Bildschirmteile voneinander und von ihren Glasträgern verbessert. Zur Verringerung der Wärmeisolation kann man (las -Material beispielsweise in ein Bindemittel einbetten,, wie etwa Wasserglas.
• Wie bereits bei den -Materialien finit sprunghafter Farbänderung erwähnt, eilipfiehlt es sich auch 1>e1 den :Materialien mit stetiger Farbänderung, den Schirm durch fremde Wärmequellen vorzuerwärinen. -Man bringt dann den Schirm auf die Temperatur T1 (Abb. 5), bei der die Farbänderung einsetzt, so daß die zusätzliche Erwärmung des Kathodenstrahls die Farbe des Bildschirmes vom unteren Knick der Farbtrennlinie steuert.
• Die maxifinale Stralilleistung wird darin so eingerichtet, daß sie eine Temperaturerhöhung bewirkt, die den oberen Knick der Farbtrennlinie T_ erreicht, d. 1i. die maximale Übertemperatur des jeweils beschossenen Bildpunktes muß gleich (lern Unischlagsintervall sein. Diese Bedingung läßt sich dadurch besonders leicht erreichen, daß inan Braunsehe Röhren mit Nachbeschleun.igun- benutzt und durch Regelung der Nachheschleunigungsspannun@en die maimal auftretendo Strahlleistung auf den geforderten Wert bringt. Die nötige Vorerwä rinung des Bil(1-schirines kann nlan durch erwärmte Flüssigkeitsbäder, wie sie in Abb. G dargestellt sind, vi-reichen. Hier stellt 4. die Braunsche Röhre dar, 5 den Bildschirm und (1 ein Wasserbai'. welches durch Tauchsieder; erwärmt wird. Handelt es sich um eine Anordnung" hei der die Bilder projiziert werden sollen, so ist es zweckmäßig, die zur Projektion benutzten Lichtquellen 8 gleichzeitig zur Erwärmung der Schirmfläche zu benutzen.
• Bei einem Farbstoff, bei (lern die dunkle Färbung der hohen Temperatur entspricht und die helle Färbung der tiefen, wird es erforderlich, die Bildimpulse als negativ auf die Braunsche Röhre zu geben, da bei solchen Farben eine Bildumkehr auf dem Bildschirm stattfindet.

Claims (13)

1. PATLNTANSPRÜcHC: i. Kathodenstrahlröhre zur Aufzeichnung von Fernsehbildern oder Oszillogrammen auf einen nicht selbständig leuchtenden Bildschirm, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildschirm einen Stoff enthält, dessen Farbe temperaturabhängig; ist, derart, daß er in Abhängigkeit von der durch den Kathodenstrahl erzeugten Wärme seine Farbe ändert.
2. 2. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm eine Substanz enthält, deren Narbe sich stetig; mit der Temperatur ändert.
3. 3. Verfahren zur Sichtbarinachung von Fernsehbildern oder Oszillogrammen mit Hilfe einer Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm auf der Temperatur gehalten wird, bei der der Farbumschlag einsetzt, und daß der Kathodenstrahl eine weitere Temperaturerhöhung hervorruft, derart, ,laß bei voller Strahlintensität der volle Bereich -zwischen den beiden Endfarben durchlaufen wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Erwärmung durch ein Flüssigkeitsbacl vorgenommen wird.
5. 5. Verfahren zur Sichtbarmachung von Fernsehbildern oder Oszillograininen mit einer Kathodenstrahlröhre nach Anspruch i. dadurch gekennzeichnet, daß das Bild projiziert wird. ö.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet. daß die Vorerwärmung durch die Projektionslichtquelle erfolgt. ;.
7. Kathodenstrahlröhre nach Ansprach i oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeträgheit durch Art der Aufbringung des tetnperaturempfindlichen Stoffes oder durch Beimengungen so beeinflußt ist, daß der Kontrastreichtum ein Maximum ist. B.
8. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch ;, dadurch gekennzeichnet, daß der wärrneempfindlicheStoa auf einer wärmeisolierenden Zwischenschicht aufgebaut ist. (g.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenlage Quarz dient. io.
10. Bildschirm iür eine Kathodenstrahlröhre nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als empfindliche Substanz Silber-Ouecksilber-Todid und/oder Kupfer-Quecksilber-lodid benutzt ist. i i.
11. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Vorrichtungen zur veränderlichen Nachbeschleunigung des Strahls in der Röhre angeordnet sind.
12. 12. Verfahren zur Sichtbarmachung von Fernsehbildern oder Oszillograminen finit Hilfe einer Kathodenstrahlröhre nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerimpulse derart der Röhre zugeführt werden. daß den hellest Bildstellen eine geringe Strahlenergie zti--eordnet ist.
13. 13. Verfahren zur Sichtbarinachung von Fernsehbildern oder Oszillograminen finit Hilfe einer Kathodenstrahlröhre nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fernsehbilder durch Liniensteuerung erzeugt werden.