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Selbsttätige Schärferegelung für Speicherröhren, Bildwandler u. dgl.
Bekanntlich erfordern Vorrichtungen, welche mit konzentrierten Elaktronens.trahlen
oder mit elektronenoptischer Abbildung arbeiten, eine sehr genaue Einstellung der
Sollwerte der an der AbbiIdung beteillgten Ströme und Spannungen. Bei einer Speicherröhre
mixt Vorabbi:ldung, einem sogenannten Superikonoskop für das 441-Zeilenbild, bewirkt
z. B.- eine Änderung des Stromeis durch die Feldspule zur Erzeugung einer Vorabbil@dungslinse
um ± r % schon eine merkliche Unschärfe.
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Um diesem Übelstand abzuhelfen, sind eine Reihe von Vorschlägen gemacht
worden, die darauf hinauslaufen, d'aß die entsprechenden Ströme und Spannungen stabilisiert
werden bzw. daß ihnen eine bestimmte Abhängigkeit voneinander oder von verschiedenen
anderen; Bestimmungsgrößen (Parametern, wie der Temperatur an einer bestimmten Stelle
des Gerätes) aufgezwungen wird. Allen, diesen Verfahren ist gemeinsam, daß die Schärfensteuerung
nicht von der jeweils. tatsächlich vorhandenen Schärfe abhängig isst, sondern mittelbar
von einem oder einigen Parametern beein:flußt wird, die einen Einrfluß auf die Schärfe
haben: Die Berücksichtigung sämtlicher Parameter ist hierbei kaum möglich.
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Nach der Erfindung wird nun vorgeschlagen, die erzielte Schärfe selbst,
nicht aber eine der vielen die Schärfe beeinflussenden Bestimmungsgrößen; zum Steuern:
dar automatischen Schärferegelung zu benutzen. Mittels. einer .derartigen Anordnung
läßt
sich die Schärfe! stets automatisch nachregeln, gleichviel aus welchem Grunde sie
beeinträchtigt wurde.
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An Hand einiger Ausführungen werden Aufbau und! Wirkungs:weilse von
Anordnungen nach der Erfindung erläutert.
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Die Wirkungsweise eines Ikonoskops oder Speicherröhre wird als bekannt
vorausgesetzt. Unter der Voraussetzung, daß die Abbildung auf die Photokathode optisch
scharf ist, müssen zur Erzielung eines scharfen: Bildes die Bedingungen erfüllt
sein, d'aß erstens der Strom in der in Abb. i mit 2 bezeichneten Konzentrierspule
so eingeregelt ist, daß der abtastende Elektronenstrahl auf die Signalplatte 3 scharf
gebündelt auftrifft, und daß zweitens der Strom in der Vorabbildungsspule 5 so bemessen
ist, daß sie im Zusammenwirken mit der statischen Linse eine scharfe Abbildung des
von de-r Photokathode 6 emittierten Elektronenbildeis auf der Signalplatte 3 bewirkt.
Änderungen, der Anodenspannung des Elektronenstrahlsystems, das im Ansatz 8 des
Glasigefäßes 9 angeordnet ist, sowie der Photokathoden- und statischen Linsenispannung
im Vorabbildungsteil lassen sich hinsichtlich der Erzielung eines scharfen Bildes
in einem hinreiichen,den Spannungsänderungsbereich durch Änderung der Ströme in
den beiden Spulen 2 und 5 kOmpensveren. Zur Erzielung eines scharfen Bildes genügt
es also, diese beiden Ströme zu steuern.
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Diese Steuerung kann beispielsweise in folgender Art erfolgen: Zu
beiden Seiten der Signalplatte 3 der Speicherröhre 9 sind zwei schmale Hilfssignalplatten
i i und 12 angeordnet, deren eine in einer gewissen Entfernung vor de.r Ebene der
Signalplatte 3 liegt und die andere im gleichen Abstand dahinter. Von den Randpartien
der Photokathode 6 her wird auf den beiden Hilfsplatten i i und 12 ein sehr detailreiches
Elektronenbild entworfen, das z. B. dadurch zustandekommt, daß die entsprechenden
Stehlen der Photokathode 6 ein feines Strichgitter bzw. Einzelstriche tragen. Das
von dem Platten i i und 12 abgenommene Signal enthält einen großen Anteil- der höchsten
noch übertragenen Frequenz, und zwar ist dieser Anteil umso, größer, je schärfer
das. Bild ist. Die höchste Frequenz bildet also ein Maß für die Schärfe und wird
getrennt für bei-de Hilfsplatten ausgesiebt, verstärkt und gleichgerichtet. Die
beiden so gewonnenen Gleichspannungen werden in dein bei Scharfabstimmschaltungen-
von Rundfunkempfangsgeräten bekannten Weise gegenei:nandergeschalte:t und ergeben
eine positive oder negative! Regelspannung; die dann Null wird, wenn die Abbildung
des Elektronenbildes auf beiden Hilfssignalp:latten i i und 12 gleich ist, d. h.
diel optimale Schärfe in der Mittelebe-ne zwischen beiden, also auf der Signalplatte
3 liegt, während die beiden Platten i i und 12 eine, gewisses gleich große Unschärfe
des Elektronenbildes aufweisen. Ist hingegen die, Schärfe des Elektronenbildes auf
den beiden HilfselektroJen i i und 12
voneinander verschieden, z. B. auf einer
besser als
auf der anderen, mithin. also auch auf der Signalplätte 3 nicht
mehr gut, so, entsteht eine Regelspannung. Die gewonnene Regelspannung steuert in
bekannter Weise mechanisch, z. B. mittels Eineis von einem Elektromotor betätigten,
veränderbaren Widerstandes, oder elektrisch, z. B. mittels einer gittergesteuerten
Elektronenentla"dungsröhrei, die für die Schärfe maßgebenden Ströme in den Spulen
2 und 5. Es kann vorteilhaft sein, die Regeilung des Stromes in den beiden Spulen
2 und 5 mit verschiedenen Zeitkonstanten durchzuführen.
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Die beidem: getrennten Versstärker für die H.ilfssigna:lplattenströ@me
verursachen keinen großen Aufwand, da ihre Bandbreite nur klein zu sein braucht,
denn es; soll nur der höchste!, für die Schärfe charakteristisch-, Frequenzbereich
verstärkt werden; sie können aber auch eingespart werden. Dies läßt sich wie folgt
erreichen: Bei der in Abb. 2 dargestellten Ausführung einer Speicherröhre sind dio
Hi:lfssignalplatten durch den nach vorn bzw. hintern Z-förmig abge:wink@eltem Rand
1.4. b@zw. 15 der Signalplatte 16 ersetzt. Die Verstärkung der von diesen
Randpartien stammenden Signale erfolgt gemeinsam im gleichen Breitbandvers.tärker
mit den Signalen, die den Bildinhalt bilden. Die Trennung der Randflächensignale
vom Bildinhalt erfolgt durch zwei parallel zum Ausgang des Breitbandverstärkers
geschaltete Trennstufen, die normalerweise gesperrt sind und durch Impulse nur kurzzeitig
am Anfang bzw. Ende jeder Zeile geöffnet werden, derart, daß die vom rechten Rand
i¢ ,der Signalplatte 16 stammenden Frequenzen von der einen Trennstufe durchgelassen
werden, die vom linken Rand 15 stammenden von dein anderem. Die zum Öffnen der Trennstufen
benötigten Steuerimpulse lassen sich mit verhältnismäßig geringem Mehraufwand im
Taktgeber herstellen oder können durch Differenzieren des Zeilenatis.tastimpulses
oder des Zeilenrücklaufstoßes gewonnen werden. Den Trennstufen sind Siebmittel und
in gleicher Weise wie bei der ersten Ausführung Gleichrichter usw. nachgeschaltet,
so daß letzten Endes die gleiche Steuerung der Schärfe mittels der gewonnenen Regelspannung
ausführbar ist, wie, es im Zusammenhang mit Abb. i erläutert wurde.
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Einen Nachtexil der Anordnungen nach Abh. i und 2 bildet die Ausführung
des Ikonoskops mit zwei Hilfssignalplatten b;zw. abgewinkelten S!ignalplattenrändern.
Eine weitere Verbesserung besteht demgegenüber in folgender Ausführungsart der Erfindung:
Es wird ein normales Ikonoskop verwendet. Die! Photökatho!de kann am Rande wiederum
mit einem Strichgitter versehen sein. In der Regel genügt abeir, der Gehalt des
Bildinhalts an höchsten Frequenzen als Schärfekriterium. Parallel zum Ausgang des
Breitbandverstärk ers sind nun, wie bei ider Ausführung nach Abb, a, zwei Trennröhren
mit nachgeschalteten Siebmitteln für : die! höchste übertragene Frequenz und Gleichrichter,
die gleichstrommäßig gegeneinander wirken, geschaltet. Dem Gleichstrom durch die
Ko:n.zentrations- und Vorabbildungssp.ulen, die zweckmäßig in Serie geschaltet sind;
wird eine kleine!, nieder- i frequente Wechsels:tromkomponente von der
Größenordnung
von o,5 % der Gleichispannung überlagert. Die gleiche Wechselspannung öffnet mit
i rer positiven Halbwelle die eine Trennröhre, mit der negativen Halbwelle die andere.
Der eine Regelapannungskanal registriert also die Schärfe bei leicht erhöhtem Schärfenstrom,
der andere bei leicht erniedrigtem. Beide Regelkanäle liefern dann annähernd die
gleiche Regelspannung, wenn. der tatsächliche Schärfenstrom mit kleinen, die, Schärfe
nur ganz unwesentlich beeinträchtigenden Amplituden etwa symmetrisch um den Stromwert
pendelt, welcher der optimalen Schärfe entspricht. In diesem Falle entsteht also
bel der GegeneinanderschaItung der Regelspannungen keine Steuerspannung zur Nachregelung
der Schärfe. Es ist jedoch auch verständlich, daß bei ungenügender Abbildschärfe
des Elektronenbildes auf der Signalplatte in beiden Kanälen im Ansch@luß an die
Trennstufen verschieden große Gleichspannungen entstehen"" die einen resultierenden
Spannungsbetrag ergeben., der zur Nachregeilung der Schärfe in der bereits erwähnten
Weise dient. Die Regelautomatik ändert den Schärfestrom jeweils so lange, bis die
Regelspannung bzw. der Regelstrom annähernd. Null geworden ist.