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Einrichtung zur Kompensation der von einem konstanten Felde erzeugten Ablenkung in Kathoden- strahlröhren, insbesondere fiir Fernsehzwecke.
Kathodenstrahlröhren für Fernsehzwecke erfordern, soweit sie mit symmetrisch zur Kathoden- strahlaehse liegenden Ablenkspulen ausgerüstet sind, in diesen Ablenkspulen einen sägezahnförmigen Strom, u. zw. dieser Strom symmetrisch verlaufen, d. h. es müssen in der zeitlichen Darstellung des Stromverlaufes zwischen der Sägezahnkurve und der Null-Linie oberhalb und unterhalb derselben gleich grosse Flächen liegen. Der Stromverlauf muss also so beschaffen sein, wie in Fig. 1 oder 2 dargestellt, in welcher die oberhalb der Null-Linie liegenden Flächen waagrecht und die unterhalb derselben liegenden senkrecht schraffiert sind.
Ein symmetrischer Stromverlauf in diesem Sinne ist deshalb erforderlich, weil bei der üblichen rotationssymmetrischen Form des Röhrenkolbens der Leuchtschirm bzw. der von dem Kathodenstrahl abzutastende Schirm symmetrisch zur Achse des Kathodenstrahls liegt. Die meisten Schaltungsanordnungen zur Erzeugung eines sägezahnförmigen Stromverlaufes arbeiten nun derart, dass nicht eine symmetrische Sägezahnform erzeugt wird, sondern vielmehr eine unsymmetrische. Unter einer unsymmetrischen Form wird dabei die in Fig. 3 und 4 dargestellte Sägezahnform verstanden, die sich von der Form nach Fig. 1 und 2 durch eine zusätzliche Gleichstromkomponente unterscheidet.
Diese Komponente braucht nicht unbedingt so gross zu sein, dass die ganze Sägezahnkurve auf der einen Seite der Null-Linie liegt ; als unsymmetrisch ist vielmehr im Sinne der Erfindung auch ein Strom anzusehen, bei dem die auf der einen Seite der Null-Linie leigende Fläche grösser oder kleiner ist, als die auf der andern Seite liegende. Ausser dem Problem der Symmetrierung von Sägezahnströmen tritt bei Kathodenstrahlröhren ausserdem noch das Problem auf, ein störendes Feld, beispielsweise das Erdfeld, zu kompensieren. Zur Beseitigung der Gleichstromkomponente eines Sägezahnstromes, also beispielsweise zur Herstellung eines Sägezahnverlaufes nach Fig. 1 bzw. 2 aus einem Verlauf nach Fig. 3 bzw. 4, ist die Anwendung einer Gegentaktverstärkerstufe vorgeschlagen worden.
Die Erfindung bezieht sich auf eine einfachere Einrichtung zur Kompensation des störenden Feldes und schlägt beispielsweise vor, konzentrisch zur Röhrenachse einen Stahlring, vorzugsweise eine aus Band oder Draht bestehende offene Wicklung, anzuordnen, die derart permanent magnetisiert wird, dass der Ablenkungseinfluss des störenden Feldes vermindert oder beseitigt wird.
Eine Ausführungsform der Erfindung, welche sich auf eine Braunsehe Empfangsröhre bezieht, ist in den Fig. 5 und 6 der Zeichnung dargestellt.
In diesen bedeutet 10 einen Glaskolben, der aus einem zylindrischen und einem kegelstumpfförmigen Teil besteht, auf dessen Boden die Leuchtmasse 11 aufgetragen ist. Innerhalb des Glaskolbens ist eine Glühkathode 12 vorhanden, ferner ein Steuerorgan bzw. ein Wehneltzylinder 13 und eine sogenannte erste bzw. zweite Anode 14 bzw. 15, welche gleichzeitig die Fokussierung des Strahles bewirkt. Ausserhalb der Röhre ist eine Ablenkspule 16, beispielsweise für die Horizontalablenkung, vorgesehen, während die Vertikalablenkung mittels eines Spulenpaares erfolgen soll, welches von einem, beispielsweise über eine Gegentaktschaltung hergestellten symmetrischen Sägezahnstrom durchflossen wird. Ferner ist ausserhalb der Röhre eine aus Stahldraht bestehende offene Wicklung j ! y, welche zur Röhrenachse symmetrisch liegt, vorhanden.
Diese Wicklung ist derart permanent magnetisiert, dass die Nord- und Südpole sich so auf ihr verteilen, wie
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es in Fig. 6 dargestellt ist. Diese Verteilung bewirkt ein in genügendem Grade homogenes Feld innerhalb des Röhrenquerschnittes, welches die ablenkende Wirkung des durch die Gleichstromkomponente des unsymmetrischen Sägezahnstromes erzeugten Feldes vermindert oder aufhebt. In der Fig. 6 ist der Verlauf des permanenten Feldes andeutungsweise dargestellt.
In der Fig. 7 ist eine andere Ausführungsform, nämlich ein Stahlring veranschaulicht, der aus einer offenen Wicklung von Vierkantstahldraht besteht. Statt dessen kann auch ein Stahlband verwendet werden, wie in Fig. 8 angedeutet ist. Gegebenenfalls ist auch eine Ausführung aus Stahlband gemäss der Fig. 9 möglich oder eine vollkommen massive Ausführung nach Fig. 10. Bei der Form nach Fig. 9 oder 10 ist zu berücksichtigen, dass gewisse durch die Sägezahnkomponente des Ablenkfeldes hervorgerufene Wirbelströme auftreten können. Ob in einem einzelnen praktischen Fall eine Ausführung nach Fig. 9 oder 10 möglich ist, hängt von der Frequenz und der Amplitude des Sägezahnstromes ab, sowie ausserdem noch von der Konstruktion und der Lage der betreffenden Ablenkspule.
Bei Verwendung einer eisengeschlossenen Spule oder bei genügender-Entfernung zwischen der Ablenkspule und dem Stahlring ist die Gefahr der Entstehung von Wirbelströmen gering.
Eine Anordnung gemäss der Erfindung kann auch zur Beseitigung des Einflusses der Gleichstromkomponenten zweier Spulenpaare für die Horizontal-und die Vertikalablenkung verwendet werden. Zu diesem Zwecke braucht man lediglich den Stahlring gemäss Fig. 6-10 in genügendem Masse zu magnetisieren und ihn so einzustellen, dass die Richtung des von ihm ausgehenden permanenten Feldes entgegengesetzt ist wie die geometrische Summe der Gleichstromkomponenten der beiden Ablenkfelder.
Der Erfindungsgedanke, zur Erzeugung eines konstanten magnetischen Feldes vier Pole vorzusehen, von denen jeweils zwei gleichnamige benachbart sind, kann auch so, wie in Fig. 11-15 anangedeutet, verwirklicht werden.
Die Fig. 11 zeigt die Benutzung von U-förmigen Magneten, welche, wie ohne weiteres einleuchten dürfte, ein Feld der an Hand der Fig. 6 erläuterten Art erzeugen können.
Die Fig. 12-14 zeigen Anordnungen mit rechteckig, polygonal bzw. dreieckig geformten Magneten und bedürfen ebenfalls keiner näheren Erläuterungen.
Unter Umständen kann es zweckmässig sein, die Magnetenden noch in geeigneter Weise zu formen, beispielsweise derart, wie es in Fig. 15 für den Fall von U-Magneten, welche eng an der Glasröhre 10 anliegen, angedeutet ist, oder die Magnetenden mit besonderen Polschuhen 18 zu versehen, wie es in Fig. 12 punktiert mit eingezeichnet ist. Auch bei den Anordnungen nach Fig. 11, 13 und 14 können Polschuhe nach Art der punktierten Darstellung in Fig. 12 unter Umständen zweckmässig sein.
Die Anbringung von zwei getrennten etwa hufeisenförmigen Magneten im Sinne der Fig. 11-15 ist im praktischen Betrieb u. a. deshalb von Vorteil, weil man durch räumliche Justierung der Magnete in besonders bequemer Weise den gewünschten homogenen Feldverlauf erzielen kann.
Die Erfindung ist ausser für Braunsche Röhren auf alle Kathodenstrahlröhren für Fernsehzwecke anwendbar, also insbesondere auf Kathodenstrahlsenderöhren mit oder ohne Speicherwirkung, Kathodenstrahlschalter u. dgl.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Kompensation der von einem konstanten Felde erzeugten Ablenkung in Kathodenstrahlröhren für Fernsehzwecke, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stahlring, vorzugsweise eine aus Band oder Draht bestehende offene Wicklung, die konzentrisch zur Röhrenachse liegt, derart permanent magnetisiert wird, dass der Ablenkungseinfluss des störenden Feldes vermindert oder beseitigt wird.