DE1055585B - Electric discharge tubes with a screen - Google Patents
Electric discharge tubes with a screenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Entladungsröhre mit einem Bildschirm, von dem Einzelpunkte zum Aufleuchten gebracht werden können. The invention relates to an electric discharge tube with a screen from which Individual points can be made to light up.
Zur Wiedergabe von Bildern, z. B. für Fernsehzwecke, Radar, Faksimileübertragung, Oszillographie od. dgl., wird heutzutage meist eine Elektronenstrahlröhre verwendet, in der ein, konzentriertes Elektronenbündel auf einem Leuchtschirm auftritt und daselbst Licht erzeugt. Indem das Elektronenbündel in zwei meist zu einander senkrechten Richtungen abgelenkt wird, kann jeglicher Punkt der Bildfläche erreicht werden.To play back pictures, e.g. B. for television purposes, radar, facsimile transmission, oscillography or the like, nowadays mostly a cathode ray tube is used in which a concentrated electron beam occurs on a fluorescent screen and generates light there. By dividing the electron bundle in two is mostly deflected to mutually perpendicular directions, any point on the image surface can be reached will.
Dieser Art von Bildaufbau haftet der Nachteil an, daß an den geometrischen Aufbau der Elektronenspritze, mit der das konzentrierte Elektronenbündel erzeugt wird, sehr hohe Anforderungen gestellt werden müssen, um einen scharf begrenzten lichtstarkenThis type of image structure has the disadvantage that the geometrical structure of the electron syringe, with which the concentrated electron beam is generated, very high demands are made need to have a sharply delimited bright light
Bildpunkt bilden zu können, der bei der Ablenkung auf dem Bildschirm sich in Form und in Leuchtdichte nicht ändert, solange im Bündel keine Intensitätsmodulation des Stromes stattfindet. Weiter soll bei Anwendung von elektromagnetischer Ablenkung der Astigmatismus weitgehend vermieden werden. Eines der ernstlichsten Bedenken besteht aber darin, daß für große Bilder eine sehr beträchtliche Länge der Entladungsröhre notwendig ist. Hierdurch ist das Gewicht der Röhre sehr groß und das Einbauen in einem Kasten sehr beschwerlich.To be able to form image point, which in the deflection on the screen in form and in luminance does not change as long as there is no intensity modulation of the current in the bundle. Next should be Use of electromagnetic deflection to largely avoid astigmatism. One The most serious concern, however, is that for large images a very considerable length of the Discharge tube is necessary. As a result, the weight of the tube is very large and the installation in a box very cumbersome.
Um die vorgenannten Nachteile zu vermeiden, hat man bei einem bestimmten Vorschlag von der Möglichkeit abgesehen, jeden einzelnen Punkt des Bildschirmes zum Aufleuchten bringen zu können. Nach diesem Vorschlag wird ein Bildschirm aus einer Elektroleuehtschicht aufgebaut, an der an beiden Seiten eine große Anzahl paralleler Elektroden befestigt sind, wobei die Elektroden auf einer Seite die Elektroden auf der anderen Seite im wesentlichen senkrecht kreuzen. Wenn man zwischen einer Elektrode auf einer Seite und eine Elektrode auf der anderen Seite einen bestimmten Potentialunterschied anlegt, entsteht in der Elektroleuchtschicht am Kreuzpunkt der beiden Elektroden eine Lichterscheinung. Der so aufgebaute Bildschirm braucht nicht in einer evakuierten Hülle untergebracht zu werden.In order to avoid the disadvantages mentioned above, one has the possibility with a certain proposal apart from being able to light up every single point on the screen. To According to this proposal, a screen is built up from an electric light layer on both sides a large number of parallel electrodes are attached, with the electrodes on one side the electrodes on the other side essentially cross vertically. If you are between an electrode on one side and an electrode on the other side applies a certain potential difference, A light phenomenon is created in the electroluminescent layer at the intersection of the two electrodes. The so built-up screen does not need to be housed in an evacuated envelope.
Zum Wiedergeben eines bestimmten Bildes, z. B. eines Fernsehbildes, ist es erforderlich, nacheinander sämtliche Einzelpunkte der Bildfläche zum Aufleuchten bringen zu können. Um dies zu erreichen, hat man sämtliche Elektroden auf einer Seite durch Stromzuführungen mit einer Reihe von Kontakten verbunden, die mittels eines Dreharmes mit einer Spannungsquelle verbunden werden.To display a specific picture, e.g. B. a television picture, it is necessary one after the other to be able to light up all individual points of the picture surface. To do this, has all electrodes on one side by power leads with a series of contacts connected, which are connected to a voltage source by means of a rotary arm.
Bekanntlich ist zum Aufbau eines detaillierten Elektrische Entladungsröhre
mit einem BildschirmIt is known to build a detailed electric discharge tube
with a screen
Anmelder:
N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken1
Eindhoven (Niederlande)Applicant:
NV Philips' Gloeilampenfabrieken 1
Eindhoven (Netherlands)
Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7Representative: Dr. rer. nat. P. Roßbach, patent attorney,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7th
Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 2. April 1957Claimed priority:
Netherlands April 2, 1957
Edward Fokko de Haan, Eindhoven (Niederlande),
ist als Erfinder genannt wordenEdward Fokko de Haan, Eindhoven (Netherlands),
has been named as the inventor
Bildes, z. B. eines Fernsehbildes, eine sehr große Anzahl von Bildpunkten in der Bildfläche erforderlich.Image, e.g. B. a television picture, a very large number of pixels is required in the image area.
Entsprechend der gewünschten Bildschärfe wählt man dann eine Anzahl Bildpunkte zwischen 16 · IO4 und 64 · IO4. Dies bedeutet bei der Anwendung beim oben geschilderten bekannten Bildschirm, daß auf jeder Seite 400 bis 800 Elektroden angebracht werden müssen und deshalb auch 400 bis 800 Zuleitungen erforderlich sind. Diese große Anzahl Zuleitungen müssen mit den Kontakten des Kontaktsatzes verbunden werden, über dem sich der Kontaktarm mit großer Geschwindigkeit bewegen muß, um auf dem Bildschirm Kontinuität in bezug auf Bewegung und Helligkeit erreichen zu können. A number of pixels between 16 · IO 4 and 64 · IO 4 are then selected according to the desired image sharpness. When used with the known screen described above, this means that 400 to 800 electrodes must be attached to each side and therefore 400 to 800 supply lines are also required. This large number of leads must be connected to the contacts of the contact set, over which the contact arm must move at great speed in order to be able to achieve continuity in terms of movement and brightness on the screen.
Die große Anzahl von Kontakten und Zuleitungen sowie die große Umschaltgeschwindigkeit macht es fast unmöglich, diese Umschaltung mit mechanischen Mitteln zu bewirken.The large number of contacts and leads as well as the high switching speed make it almost impossible to effect this switchover by mechanical means.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, die Umschaltung auf elektronische Weise auszuführen. Zu diesem Zweck wird der Bildschirm in einer elektrischen Entladungsröhre untergebracht.The invention now aims to carry out the switching in an electronic manner. To this The purpose of this is to place the screen in an electric discharge tube.
Eine elektrische Entladungsröhre nach der Erfindung besitzt einen aus einer Elektroleuchtstoffschicht bestehenden Bildschirm, welcher zwischen zwei Gittern mit je einer Anzahl einzelner, sich nicht schneidender langgestreckter Elektroden angeordnet ist, wobei jede Elektrode auf einer Schirmseite sämtliche Elektroden auf der anderen Seite kreuzt, und zwei Elektronenspritzen zur Erzeugung· eines ersten und eines zweiten konzentrierten Elektronenstrahles, die mit einem ersten bzw. zweiten Ablenksystem zu-An electric discharge tube according to the invention has one made of an electro-phosphor layer existing screen, which is between two grids, each with a number of individual, non-intersecting elongated electrodes is arranged, each electrode on a screen side all Electrodes on the other crosses, and two electron syringes to create · a first and a second concentrated electron beam, which are fed with a first or second deflection system.
909 507/238909 507/238
sammenarbeiten. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende einer jeden Elektrode auf einer Seite der Elektroleuchtschicht über einen Materialstreifen, dessen Widerstand sich beim Auffallen elektromagnetischer oder korpuskularer Strahlung verändert, mit einer ersten gemeinsamen Elektrode verbunden ist und daß ein Ende einer jeden Elektrode auf der anderen Seite der Elektroleuchtschicht über Materialstreifen, deren Widerstand sich beim Auffallen von elektromagnetischer oder korpuskularer Strahlung verändert, mit einer zweiten gemeinsamen Elektrode verbunden ist, und daß die zwei Elektronenspritzen derart angeordnet sind, daß der erste Elektronenstrahl die mit der ersten gemeinsamen Elektrode verbundenen Materialstreifen, deren Widerstand sich ändert, und der zweite Elektronenstrahl die mit der zweiten gemeinsamen Elektrode verbundenen Materialstreifen, deren Widerstand sich ändert, nacheinander abtasten können.work together. The invention is characterized in that one end of each electrode is on one side of the electro-luminous layer over a strip of material, the resistance of which increases when it is hit electromagnetic or corpuscular radiation changed, with a first common electrode is connected and that one end of each electrode is on the other side of the electroluminescent layer via strips of material, the resistance of which changes when electromagnetic or corpuscular Radiation changed, connected to a second common electrode, and that the two Electron syringes are arranged such that the first electron beam with the first common Electrode connected strips of material, the resistance of which changes, and the second electron beam the strips of material connected to the second common electrode, the resistance of which changes, can scan one after the other.
Stoffe, deren Widerstand sich ändert, wenn sie von elektromagnetischer oder Korpuskularstrahlung getroffen werden, sind z. B. Kadmiumsulfid, Zinkkadmiumsulfid und Bleioxyd.Substances whose resistance changes when hit by electromagnetic or corpuscular radiation are z. B. cadmium sulfide, zinc cadmium sulfide and lead oxide.
Bei einer Röhre nach der Erfindung können die Widerstandsänderungen dadurch herbeigeführt werden, daß die Elektronenstrahlen, die mit den unterschiedlichen Elektroden verbundenen Streifen direkt treffen oder die Elektronenenergie zunächst in elektromagnetische Strahlung, z. B. Licht, umgesetzt und mit dieser Strahlung die Widerstandsänderung herbeigeführt wird. Zu diesem Zweck kann zwischen den Materialstreifen, deren Widerstand sich ändert, und den Elektronenspritzen ein Leuchtschirm angeordnet sein. Die von einem Elektronenstrahl in einem bestimmten Punkt dieses Schirmes erzeugte Strahlung fällt auf einen bestimmten Materialstreifen, dessen Widerstand sich ändert.In a tube according to the invention, the changes in resistance can be brought about by that the electron beams, the strips connected to the different electrodes directly meet or the electron energy first in electromagnetic radiation, z. B. Light, implemented and with the change in resistance is brought about by this radiation. For this purpose, between the strips of material, whose resistance changes, and a fluorescent screen can be arranged for the electron syringes. The radiation generated by an electron beam at a certain point on this screen is noticeable a certain strip of material, the resistance of which changes.
Die Wirkungsweise einer elektrischen Entladungsröhre nach der Erfindung ist mit der oben geschilderten bekannten Einrichtung vergleichbar, in dem Sinne, daß die Einschaltung einer bestimmten Elektrode dadurch bewirkt wird, daß mittels eines Elektronenstrahles der Widerstand des mit dieser be stimmten Elektrode verbundenen Streifens herabgesetzt wird, wodurch die Spannung der gemeinsamen Elektrode auf diese bestimmte Elektrode übergeführt wird. Da hierbei Elektronenstrahlen zur Anwendung kommen, ist der Bildschirm sinngemäß in einer elektrischen Entladungsröhre unterzubringen.The mode of operation of an electrical discharge tube according to the invention is the same as that described above known device comparable, in the sense that the activation of a certain electrode is effected in that the resistance of the with this be by means of an electron beam Correct electrode connected strip is lowered, thereby reducing the voltage of the joint Electrode is transferred to this particular electrode. Since here electron beams are used the screen is to be placed in an electrical discharge tube.
Eine Entladungsröhre nach der Erfindung und eine damit versehene Einrichtung hat unter anderem die nachfolgenden Vorteile.A discharge tube according to the invention and a device provided therewith has inter alia following advantages.
Die Bildpunkte werden nicht weiter von Auftreffen eines Elektronenbündels auf einen Leuchtschirm, sondern ausschließlich durch den Kreuzungspunkt zweier Elektroden bestimmt. Diese Punkte werden also stets die gleiche Form und Bemessung haben. Die Elektronenbündel der beiden Elektronenspritzen stellen nur ein Hilfsmittel dar, um die einzuschaltenden Elektroden zu bestimmen. Es handelt sich also lediglich darum, in diesem Bündel eine hinreichende Anzahl Elektronen zu transportieren, um die gewünschte Widerstandsverringerung herbeizuführen. Statt der Verwendung eines Elektronenstrahles runden Querschnittes können hierdurch z. B. bandförmige Elektronenstrahlen verwendet werden. Dies hat den Vorteil, daß eine größere Anzahl von Elektronen transportiert werden kann. Ein anderer Vorteil besteht darin, daß die Elektronenbündel nur in einer einzigen Richtung abgelenkt zu werden brauchen. ManThe pixels are no longer caused by the impact of an electron beam on a fluorescent screen, but rather determined exclusively by the point of intersection of two electrodes. So these points will always be have the same shape and dimension. Place the electron bundles of the two electron syringes is only an aid to determine the electrodes to be switched on. So it's just a matter of about transporting a sufficient number of electrons in this bundle to generate the desired Bring about a reduction in drag. Instead of using an electron beam with a round cross-section can thereby z. B. band-shaped electron beams can be used. This has the advantage that a larger number of electrons can be transported. There is another benefit in that the electron bundles only need to be deflected in a single direction. Man
braucht also· weiter keine verwickelten Ablenksysteme. Einer der wichtigsten Vorteile besteht aber darin, daß die Abmessungen der Entladungsröhre nach der Erfindung beträchtlich geringer als die der bisher verwandten Röhren sein können. Dies rührt teilweise daher, daß an die Form des Treffpunktes und an die Art der Elektronenstrahlablenkung keine hohen Anforderungen gestellt zu werden brauchen. Dies ist teilweise eine Folge des allgemeinen geometrischenfurthermore does not need any complicated deflection systems. One of the most important advantages, however, is that the dimensions of the discharge tube according to the invention are considerably smaller than those of the previously used Can be tubes. This is partly because of the shape of the meeting point and the Type of electron beam deflection need not be subject to high requirements. This is partly a consequence of the general geometric
ίο Aufbaus. Was die ersten zwei Punkte anbelangt, ist es bekannt, daß, wenn keine hohen Anforderungen gestellt zu werden brauchen, die Länge des Elektronenstrahles von dem Punkt aus, wo er auf eine Elektroik auftrifft, bis zur Kathode gering sein kann. Steht die Richtung der Elektronenspritzen senkrecht zur Oberfläche der Gitter, so werden die drei Abmessungen der Entladungsröhre nach der Erfindung im wesentlichen ganz durch die Länge und Breite des aufzubauenden Bildes und die Länge der Elektronenspritzen bestimmt. ίο construction. With regard to the first two points, it is known that, if there are no high requirements, the length of the electron beam from the point where it strikes an electrical system to the cathode can be short. If the direction of the electron syringes is perpendicular to the surface of the grid, the three dimensions of the discharge tube according to the invention are essentially determined entirely by the length and width of the image to be built up and the length of the electron syringes.
Eine besonders vorteilhafte Ausbildung einer Entladungsröhre nach der Erfindung hat aber in einer Richtung senkrecht zum Bildschirm eine noch geringere Abmessung. Es ist nämlich vorteilhaft, die Richtung der Elektronenstrahlen und deshalb die der Elektronenspritzen parallel zum Bildschirm laufen zu lassen. Es entsteht dann eine platte dosenförmige Entladungsröhre, die bequem in einem Apparat von geringer Tiefe untergebracht werden kann. Bei dieser Ausbildung ist es sogar vorteilhaft, die beiden Elektronenstrahlen an der Vorderseite der Gitter an diesen vorbeilaufen zu lassen.A particularly advantageous design of a discharge tube according to the invention has in one Direction perpendicular to the screen an even smaller dimension. Namely, it is advantageous to use the Direction of the electron beams and therefore that of the electron syringes run parallel to the screen permit. The result is a flat, box-shaped discharge tube, which can be conveniently placed in an apparatus of shallow depth can be accommodated. In this training it is even advantageous to use the two electron beams at the front of the grilles to pass them.
Ebenso wie bei der oben geschilderten bekannten Einrichtung ist es möglich, die Elektroden von einem oder von den beiden Gittern parallel laufen zu lassen. Die Elektroden auf einer Seite kreuzen dann die Elektroden auf der anderen Seite vorzugsweise senkrecht.As with the known device described above, it is possible to use the electrodes from one or to let the two grids run in parallel. The electrodes on one side then cross the electrodes on the other hand, preferably vertically.
Es ist nicht notwendig, jedes Ende einer Elektrode eines Gitters über einen gesonderten Materialstreifen, dessen Widerstand sich ändert, mit der gemeinsamen Elektrode zu verbinden. Es hat sich als möglich erwiesen, nach einer besonderen Ausbildung der Erfindung, die Elektroden eines Gitters mit einem einzigen Materialstreifen, dessen Widerstand sich ändert, zu verbinden, und diesen gemeinsamen Streifen über seine ganze Länge elektrisch leitend mit der gemeinsamen Elektrode zu verbinden.It is not necessary to cover each end of an electrode of a grid over a separate strip of material, whose resistance changes to connect to the common electrode. It turned out to be proved possible, according to a special embodiment of the invention, the electrodes of a grid with a single strip of material whose resistance changes, and this common strip to be connected to the common electrode in an electrically conductive manner over its entire length.
Eine besonders einfache Bauart der Elektroleuchtschicht entsteht, wenn die Elektroden der beiden Gitter ringsum oder auf einer Seite mit dem Elektroleuchtstoff überzogen und die beiden Gitter dann mit den überzogenen Seiten gegeneinandergedrückt werden. A particularly simple design of the electric luminous layer arises when the electrodes of the two grids All around or on one side covered with the electro-fluorescent and the two grids then with the coated sides are pressed against each other.
Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung beispielsweise näher erläutert.The invention is explained in more detail using a drawing, for example.
Fig. 1 zeigt schaubildlich eine Ausführungsform einer Entladungsröhre nach der Erfindung, bei der die Widerstandsänderungen durch Elektronenstrahlen aus Elektronenspritzen senkrecht zur Bildschirmebene stattfinden;Fig. 1 shows diagrammatically an embodiment of a discharge tube according to the invention, in which the Changes in resistance caused by electron beams from electron syringes perpendicular to the plane of the screen occur;
Fig. 2 zeigt eine entsprechende Ausbildung mit Elektronenspritzen parallel zur Bildebene, undFig. 2 shows a corresponding design with electron syringes parallel to the image plane, and
Fig. 3 ist eine Teildarstellung einer Ausführungsform, bei der ein Leuchtschirm zwischen einer Elektronenspritze und den Streifen mit veränderlichem Widerstand angeordnet ist.Fig. 3 is a partial view of an embodiment in which a phosphor screen is sandwiched between an electron syringe and the variable resistance strip is arranged.
In Fig. 1 ist die Glaswand einer elektrischen Entladungsröhre mit 1 bezeichnet. Diese Wand ist mit zwei Seitentüllen 3 und 5 versehen, in denen zwei Elektronenspritzen untergebracht sind. Die Entla-In FIG. 1, the glass wall of an electric discharge tube is designated by 1 . This wall is provided with two side nozzles 3 and 5 in which two electron syringes are housed. The discharge
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