DE1041075B - Vorrichtung zur Korrektur der Richtungen eines Elektronenstrahles in einer Farbfernsehroehre - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Korrektur der Richtungen eines El-ektronenstrahles während einer Abtastbewegung in einer Kathodenstrahlröhre unter Verwendung von Magneten, die in der Nähe des Bildschirmes angeordnet sind, vorzugsweise für Farbfernsehwiedergaberöhren, die einen sogenannten Mosaikschirm und zwei oder mehr Gitter oder auch Masken enthalten, die von den Elektronen unter verschiedenen Winkeln durchsetzt werden, wenn verschiedene Bildelementflächen des Mosaikschirmes erregt werden sollen.

Die Verwendung von Magneten bzw. magnetischen Feldern zur Entzerrung von Schirmbildern von Kathodenstrahlröhren ist bekannt. So ist es z. B. bekannt, die bei Kathodenstrahlröhren mit asymmetrischer Schaltung der Ablenkplatten auftretende Trapezverzerrung durch Magnetpole zu kompensieren, die in der Nähe des Bidschirmes angeordnet sind. Es ist weiterhin bekannt, zur Kompensation der kissenförmigen Verzerrung des Bildfeldes bei Fernsehbildröhren etwa in der Mitte zwischen dem Fluoreszenzschirm und dem Ansatz des Kolbenhalses am Röhrenkolben Hilfsmagnete anzubringen. Diese Magnete können stabförmige oder leicht gebogene Permanentmagnete sein und können nach der Einjustierung am Kolben durch Lack od. dgl. festgelegt werden. Die genannte Rasterentzerrung kann auch durch vier in den Seiten eines die Bildröhre in der Nähe des Leuchtschirmes umgebenden Rechtecks angeordnete gleichstrombeschickte Spulen mit Eisenkern erfolgen. Die Spulen sind dabei so geschaltet, daß der Nordpol der einen und der Südpol der nächsten aufeinanderfolgen. Schließlich ist es bei Fernsehaufnahmeröhren bekannt, in der Nähe der Photokathode eine Reihe von Leitern anzuordnen, denen einzeln bestimmte Potentiale erteilt werden können, so daß bei Farbfernsehaufnahmen die durch die Abtastung gewonnenen Bilder mit den Bildern anderer Aufnahmeröhren in allen Teilbereichen genau zur Deckung gebracht werden können.

Die bekannten Einrichtungen eignen sich nicht für die Beeinflussung einzelner Bereiche des Bildschirmes einer Kathodenstrahlröhre, wie es z. B. bei Dreistrahlfarbfernsehröhren mit Punktrasterschirm und Rasterblende erforderlich ist.

Gemäß der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Korrektur der Richtungen eines Elektronenstrahles während einer Abtastbewegung in einer Kathodenstrahlröhre unter Verwendung von Magneten, die in der Nähe des Bildschirmes angeordnet sind, gekennzeichnet durch ein Paar Polschuhe aus magnetisierbarem Material, die die Röhre in der Nähe des Bildschirmes entlang ihres LTmfangs ringartig umgeben und die in Richtung der Röhrenachse gegeneinander versetzt sind, wobei eine Mehrzahl von Magneten in bestimm-Vorrichtung zur Korrektur der Richtungen eines Elektronenstrahles in einer

Farbfernsehröhre

Anmelder:

Radio Corporation of America,
New York_r N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 14. September und 8. Dezember 1954

Harold Numbers Hillegass, Lancaster, Pa.,

Burton Ross Clay, Woodbury, N. J.,
und Loren Robert Kirkwood, Haddonfield, N. J.

(V. St. Α.),
sind als Erfinder genannt worden

ten Abständen entlang der Polschuhe und zwischen diesen angeordnet sind, die einstellbar ausgebildet sind und zwischen den Polschuhen ein justierbares, annähernd parallel zur Röhrenachse liegendes Magnetfeld hervorrufen. Die Erfindung soll im folgenden in der Anwendung auf eine Röhre mit einem Punktrasterschirm (im Gegensatz zu einem Zeilenschirm) für Farbfernsehzwecke beschrieben werden. Sie ist jedoch auch auf andere Röhrentypen anwendbar, bei welchen die Winkel gegenüber dem Lot auf die Bildschirmfläche, unter welchem die Elektronenstrahlen auf den Schirm auftreffen, die genaue Stelle der Erregung des Schirmes definieren.

Bei Kathodenstrahlröhren der sogenannten Punkttype wird die vom Strahl erregte Schirmstelle von dem Winkel bestimmt, unter welchem die Elektronen sich dem Farbschirm nähern. Wenn solche Röhren nach den heutzutage üblichen Massenherstellungsverfahren fabriziert werden, ist es nicht immer möglich, die notwendige Genauigkeit bei der Anbringung der Gitter oder Masken vor der Leuchtstofffläche einzuhalten. Daher müssen verhältnismäßig viele Kathodenstrahlröhren, deren Fabrikation im übrigen einwandfrei gelungen ist, wegen der durch die erwähnten Ungenauigkeiten hervorgerufenen sogenannten Farbverdünnung

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ausgeschieden werden. Eine spezielle Form der Farbverdünnung, die von einer fehlerhaften Zuordnung der Masken oder Gitter zum Leuchtstoffschirm herrührt, ist die sogenannte tangential Farbverdünnung oder Drehfarbverdünnung. Eine andere Form der Farbverfälschung, die von einer in radialer Richtung fehlerhaften Zuordnung der Maske oder Gitter zum Schirm herrührt, hat zur Folge, daß die Elektronen einen in der Radialrichtung des Schirmes gegenüber dem gewünschten Auftreffpunkt verschobenen Punkt beaufschlagen.

Eine weitere Schwierigkeit im Betrieb der hier interessierenden Farbwiedergaberöhren rührt von magnetischen Streufeldern her, beispielsweise vom magnetischen Erdfeld. Derartige Streufelder können eine tangentiale oder eine radiale Farbverfälschung hervorbringen.

Mit Bezug auf die Drehverfälschung ist der Vorschlag gemacht worden, eine elektromagnetische Spule von geeignetem Innendurchmesser um den Schirm herum außerhalb der Röhre und etwa in der Schirmebene anzuordnen. Wenn man durch eine solche Spule einen passend gewählten Gleichstrom hindurchschickt, so entsteht ein magnetisches Feld, welches den Tangentialfehler zu kompensieren gestattet.

Es ließ sich jedoch feststellen, daß gewisse Fabrikationsfehler und die durch Streufelder hervorgerufenen Fehler die Strahllage in verschiedenen Quadranten des abgetasteten Rasters verschieden beeinflussen, so daß mit einer einzelnen Spule der Tangentialfehler oder Drehfehler nicht beseitigt werden kann. Dies bedeutet also, daß in den verschiedenen Bildecken des Rasters verschiedene Korrektureinflüsse notwendig sind.

Die Beseitigung der durch magnetische Streufelder hervorgerufenen Fehler ist auch durch Anbringung einer magnetischen Abschirmung zwischen der Ablenkebene und dem Schirm versucht worden. Man mußte jedoch feststellen, daß eine derartige Abschirmung zwar die Elektronen des Strahles gegen magnetische Felder in einer transversal zur Längsachse der Röhre liegenden Richtung abzuschirmen vermögen, daß aber die in der Röhrenlängsrichtung liegende Feldkomponente nicht ausreichend abgeschirmt wird und eine sehr unerwünschte Drehung der Elektronenbahnen zur Folge haben kann.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung werden zwei Polschuhringe verwendet, die gegeneinander in der Axial richtung der Röhre versetzt sind. Bei dieser Ausführungsform können die Magnete und ihre Polschuhe so zueinander orientiert sein, daß axiale magnetische Felder entstehen, welche lediglich den die Drehfälschung hervorrufenden Montagefehler korrir gieren oder unerwünschte magnetische Streufelder neutralisieren. Bei einer weiteren Ausführungsform wird ein dritter Ring zwischen den beiden ersten Rin·- gen und parallel zu denselben, jedoch ihnen gegenüber versetzt verwendet. Bei einer speziellen derartigen Ausführungsform sind die Elektromagnete den Polschuhringen zugeordnet. Dabei besitzt jeder Elektromagnet einen Nord- und einen Südpol, und es werden je zwei Magnete senkrecht zueinander angeordnet. Jedem der Elektromagnete wird ein Gleichstrom einstellbarer Stärke und umschaltbarer Richtung zugeführt.

Bei einer weiteren Ausführungsform sind die beiden Ringe in der Umgebung oder der Nähe des Magnets diskontinuierlich, somit ermöglicht bei den beiden zuletzt erwähnten Ausführungsformen die Drehung jedes Magnets um seine Achse (d. h. um eine radiale Achse der Röhre) die Auswahl eines transversalen magnetischen Feldes, dessen Wirkungsbereich sich über einen Winkel erstreckt, der sich aus der Bogenlänge der die Polschuhe bildenden Ringe bestimmt. Die Magnete können außerdem mit einem Nebenschluß ausgerüstet werden, der derart verstellbar ist, daß sich sowohl die Intensität wie die Richtung des von den Magneten erzeugten magnetischen Feldes einstellen läßt.

Fig. 1 ist eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht einer gewöhnlichen Farbwiedergaberöhre mit drei Kathodenstrahlerzeugern für drei Farben, an welcher eine erfindungsgemäße Korrektureinrichtung angebracht ist;

Fig. 2 dient zur Erläuterung der Lage von einigen weiter unten noch zu erwähnenden Achsen;

Fig. 3 ist eine Teildarstellung, und zwar eine stark vergrößerte Teildarstellung der sogenannten Vorderseite (d. h. der von den Kathodenstrahlen beaufschlagten Seite) des Schirmes in der Röhre nach Fig. 1;

Fig. 4 ist eine Vorderansicht der Einrichtung nach Fig.l;

Fig. 5 ist eine stark vergrößerte Teilansicht eines Teiles der Korrektureinrichtung nach Fig. 1 und 4;

Fig. 6 ist ein Schnitt längs der Ebene 6-6 in Fig. 5;

Fig. 7 ist ein Schnitt längs der Ebene 7-7 in Fig. 6, wobei gewisse Teile der Fig. 6 fortgelassen sind;

Fig. 8 ist eine Seitenansicht, und zwar eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht einer Wiedergaberöhre für drei Farben und mit drei Kathodenstrahlerzeugern von an sich bekannter Ausführung, die mit einer erfindungsgemäßen Korrektureinrichtung ausgerüstet ist;

Fig. 9 ist eine Vorderansicht der Einrichtung nach Fig. 8;

Fig. 10 ist ein vertikaler Schnitt durch einen permanenten Magnet gemäß Fig. 1 und 4;

Fig. 11 und 12 veranschaulichen die in verschiedenen Stellungen der Magnete gemäß Fig. 5 erzeugten Felder, und

Fig. 13 zeigt eine wiederum andere Ausführungsform;

Fig. 14 ist eine Seitenansicht, und zwar eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht einer Wiedergaberöhre für drei Farben und mit drei Kathodenstrahlerzeugern, die mit einer erfindungsgemäßen Korrektureinrichtung ausgerüstet ist;

Fig. 15 ist eine Vorderansicht der Einrichtung nach Fig. 14;

Fig. 16 ist eine stark vergrößerte Darstellung eines Teiles der Einrichtung nach Fig. 1 und 4;

Fig. 17 stellt eine Aufsicht auf die Einrichtung nach Fig. 5 dar, und

Fig. 18 und 19 veranschaulichen den Verlauf gewisser magnetischer Felder.

In Fig. 1 enthält die Farbwiedergaberöhre einen entlüfteten Kolben mit einem beispielsweise aus Glas gefertigten Hals 12, der in einen Konus 14 übergeht, welcher seinerseits durch eine gläserne Stirnplatte 16 abgeschlossen wird, durch die hindurch der Leuchtschirm 18, vor dem sich eine Maske oder Viellochelektrode 20 befindet, sichtbar ist. In dieser Röhre kann der Schirm 18 ein sogenannter Punktschirm sein. Der Leuchtstoff ist dabei unmittelbar auf der Innenseite der Stirnscheibe 16 angebracht, und die Maske 20 ist in derselben Weise und konzentrisch mit der Stirnscheibe gekrümmt. Genauer gesagt befinden sich auf dem Schirm 18 Gruppen von roten, blauen und grünen Leuchtstoffbelegungen, wobei je drei zusammengehörige Leuchtstoffbelegungen in den Ecken

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eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet sind. Die die rote Farbe nicht mit dem gewünschten Sättigungs-Maske 20 besteht aus einer dünnen Metallplatte, in grad erzeugt wird. Um diesen Fehler völlig oder teilweicher eine große Anzahl von Öffnungen angebracht weise auszuschalten, wird der Kathodenstrahl einem ist, die ihrerseits dreieckartig ebenso wie die Leucht- in der Axialrichtung verlaufenden, annähernd konstoffbelegungen verteilt sind, wobei je drei Leucht- 5 stanten, d. h. mittels eines Gleichstromes erzeugten stoffbelegungen (d. h. einer sogenannten Gruppe von magnetischen Feld zwischen der Blende 20 und dem Leuchtstoffbelegungen) einer einzigen öffnung in der Schirm 18 unterworfen. Die Intensität und die PoIa-Vi drehelektrode zugeordnet sind. Die Elektrode 20 rität dieses Feldes sind so gewählt, daß die Elektronen wird durch geeignete, in der Zeichnung nicht mit dar- von ihrem Weg abgelenkt werden und in eine andere gestellte Mittel in einem bestimmten Abstand vom io Richtung gelenkt werden, so daß sie die richtigen Schirm 18 abgestützt. Stellen auf dem Schirm 18 treffen.

Der zylindrische Hals 12 enthält drei Elektronen- Fig. 1 und 4 veranschaulichen Einrichtungen zur strahlerzeuger24, 26 und 28, von denen jeder einen Erzeugung des axialen magnetischen Feldes, welche Strahl zur Beaufschlagung des Leuchtstoffes einer aus einer Mehrzahl von rund um den Schirm herum bestimmten Farbe erzeugt. Diese Strahlerzeuger 15 angeordneten permanenten Magneten 50 bestehen, können in den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks an- Zwischen den Magneten 50 und der Röhre selbst sind gebracht werden oder auch in einer anderen geeig- Eisenringe 52 und 54 vorhanden (Fig. 1), die als neten Weise zueinander angeordnet werden, beispiels- magnetische Polschuhe dienen. Diese Polringe 52 und weise nebeneinander in einer gemeinsamen Ebene. 54 werden mittels Abstandsstücke 56 aus Messing Die von den Strahlerzeugern gelieferten Strahlen 20 oder einem anderen unmagnetischen Material gegen sind durch die punktierten Linien 30, 32 und 34 an- die Röhre abgestützt, welche mit den Ringen vernietet gedeutet und werden in an sich bekannter Weise, oder anderweitig an ihnen befestigt sind. Zur leichz. B. durch die Spule 36, die von einer Stromquelle 38 teren Montage sind die Ringe geschlitzt und ihre erregt wird, auf den Schirm fokussiert, so daß auf freien Enden mit Federn oder Haltern 58 aus Messing dem Leuchtschirm sehr kleine Kathodenstrahlfuß- 25 oder einem anderen unmagnetischen Material verpunkte entstehen. Die Elektronenstrahlen unterliegen sehen. Zur Befestigung der Anordnung sind Messingzur Erzeugung der Abtastbewegung zwei zueinander bolzen 60 durch Löcher in den Haltern 58 hindurchsenkrechten magnetischen Feldern, und es entsteht da- geführt.

her auf dem Schirm ein an sich bekannter rechteckiger Wie in Fig. 4 dargestellt, sind die Ringe nicht Raster. Diese Ablenkfelder werden mittels eines Ab- 30 unmittelbar auf der Röhre 10 angebracht, sondern lenkjoches 40 erzeugt, welches aus zwei senkrecht zu- vielmehr unter Zwischenfügung eines Zylinders 62 aus einander angeordneten Wicklungen auf dem Röhren- Kunststoff od. dgl. Der Zylinder 62 kann beispielshals bestehen kann. Diese werden mit geeigneten Säge- weise einen Teil der üblicherweise bei Fernsehempzahnströmen der Zeilenfrequenz und der Feldfrequenz fangsröhren verwendeten Abdeckmaske zur Definition von dem Ablenkgenerator 42 aus gespeist. Wie durch 35 des Bildausschnitts oder der Bildfläche bilden. In die punktierte Linie 44-44' angedeutet, verläuft die Fig. 4 sind zur Veranschaulichung acht verschiedene Ablenkebene für die drei Strahlen 30, 32 und 34 trans- permanente Magnete 50, d. h. zwei für jede Bildecke versal zum Ablenkjoch 40. des Rasters 64, dargestellt, jedoch kann man natürlich Im folgenden ist von den Achsen X, Y und Z der auch mehr oder weniger Magnete — je nach dem Grad Wiedergaberöhre 10 die Rede. Die Lage dieser Achsen 4.0 der gewünschten Korrektion — verwenden, ist in Fig. 2 dargestellt. Die Z-Achse fällt mit der I_n Fig. 5, 6 und 7 sind die permanenten Magnete Längsachse der Röhre zusammen, während die F-Achse nach Fig. 1 und 4 vergrößert dargestellt. Der Perma- und die X-Achse senkrecht zueinander und senkrecht nentmagnet 50 ist ein Stab mit Nord- und Südpol N zur Z-Achse liegen. und S (Fig. 5 und 7) und ist mittels einer Klammer 66 Fig. 3 enthält eine Vorderansicht des Leucht- 45 aus geeignetem unmagnetischem Federmaterial, z. B. Schirmes, welche einen typischen Fall von sogenannter aus Phosphorbronze, befestigt. Ein Nietbolzen 68 ist tangentialer Farbfälschung erkennen läßt. Die drei durch eine Bohrung im unteren Teil 70 der Klammer Strahlen 30, 32 und 34 sollen sich in der Ebene der 66 zu dem Schraubenbolzen 72 hindurchgeführt. Der Viellochblende 20 überschneiden und hinter der Viel- Schraubenbolzen 72 durchläuft einen aus weichem lochblende wieder divergieren, so daß der rote Strahl 50 Eisen oder anderem magnetischem Material gefertigten 30 die roten Leuchtstoffbelegungen R und die anderen Nebenschluß 74, der an einem Stück 76 aus Kunststoff Strahlen 32 und 34 die grünen bzw. blauen Belegun- angebracht ist (Fig. 7). Der Nebenschluß 74 ist an beigen G und B beaufschlagen, die — wie oben darge- den Enden bei 78 nach abwärts gebogen und greift legt — in den Eckpunkten eines gleichseitigen Drei- somit in Aussparungen 80 in der Oberseite des Kunstecks liegen. Wenn man annimmt, daß die Blende 20 55 stoff körpers 76 ein. Der Schraubenbolzen 72 wird von gegenüber dem Schirm 18 verdreht ist oder daß ein einer beispielsweise konischen Druckfeder 82 ummagnetisches Feld zwischen der Blende und dem geben, die in eine Ringnut 84 auf der Unterseite des Leuchtschirm besteht, welches eine Komponente par- Körpers 76 eingreift. Das untere Ende der Feder 82 allel zur Z-Achse besitzt, so findet eine sogenannte Hegt an einer Unterlagscheibe 86 an, die mittels der tangentiale Farbfälschung statt. 60 Mutter 88 auf dem Schraubenbolzen verstellt werden

In Fig. 3 ist angenommen, daß nur der rote Strahl kann.

30 eingetastet sein möge und somit nur die Belegun- Der Körper 76 ist gegenüber den Weicheisenringen

gen R beaufschlagt werden sollen. Die tangentiale 52 und 54 mittels der ebenfalls aus Weicheisen be-

Farbfälschung ist am Rand des dargestellten Leucht- stehenden Halter 90 und 92 abgestützt. Diese Halter

schirmteiles zu erkennen und besteht darin, daß der 65 90 und 92 sind mittels der Nietbolzen 94 an den

rote Strahlfußpunkt nicht genau auf die roten Be- Ringen 52 und 54 befestigt, und der Körper 76 ist an

legungen fällt, vielmehr trifft dieser Strahlfußpunkt den nach oben ragenden Teilen 96 und 98 der Halter

zum Teil auch auf die angrenzenden blauen und mittels Schrauben 100 befestigt.

grünen Leuchtstoffbelegungen auf, so daß weniger Der Magnet 50, der von der Klammer 66 getragen

rotes Licht erzeugt wird, als es entstehen sollte, d. h. 7° wird, kann also um die Achse des Bolzens 72 gedreht

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werden. Wenn man diese Magnete so wie in Fig. 1 ist jedoch ein zusätzlicher unterteilter innerer Poldargestellt, d. h. parallel zur Längsachse der Röhre 10 schuhring 55 zwischen den Ringen 52 und 54 vorhan- oder rechtwinkelig zu der in Fig. 4 bis 7 dargestellten den. Dieser kann gegenüber der Röhre und gegenüber Lage, orientiert, besitzen die Nord- und Südpole der den Ringen 52 und 54 durch einen Streifen 56 abge-Magnete nur einen sehr kleinen Abstand von den nach 5 stützt werden. Der Ring55 ist ebenfalls in der Radialoben reichenden Teilen der Halter 96 und 98, so daß richtung mit einer Unterteilung versehen bzw. aufder von den Magneten gelieferte magnetische Fluß getrennt, und seine beiden freien Enden sind mit folgendermaßen verläuft: Öffnungen 58 versehen, in welche Messingbolzen 60

Wenn der Magnet so angebracht wird, daß sein zur Befestigung an der Röhre 10 in derselben Weise

Xordpol am Körper 98 und sein Südpol am Körper io wie bei den Ringen 52 und 54 hindurchlaufen.

96 anliegt, so durchläuft der Fluß zunächst den Körper Wie in Fig. 9 dargestellt, sind die Ringe nicht not-

98 und den anschließenden Teil 92 und tritt dann in wendig unmittelbar auf der Röhre 10 befestigt, son-

den Ring 54 ein. In diesem Ring breitet sich der Fluß dern können, wie an Hand der Fig. 4 erläutert, auf

über einen beträchtlichen Zentriwinkel der Röhre aus, einem Zylinder 62 aus Kunststoff od. dgl. angebracht

tritt dann in den Ring 52 über, von welchem er in den 15 werden, der einen Teil einer üblichen Bildbegren-

Halter 90 übergeht und schließlich vom oberen Teil 96 zungsblende darstellt.

dieses Halters wieder in den Südpol des Magnets ein- In Fig. 10 und 11 ist einer der permanenten Magnete tritt. Die Polschuhringe 52 und 54 haben die Aufgabe, der Fig. 8 und 9 vergrößert dargestellt. Dieser Magnet nicht nur den Wirkungsbereich jedes Magnets 50 zu 50 ist ein Stab mit den Polen A^r und 5. Er ist gegenverbreitern, sondern auch das magnetische Feld an der 20 über den Polringen oder Polschuhringen 52, 54 und Stelle des Schirmes in der Axialrichtung der Röhre 55 in folgender Weise abgestützt:
gleichmäßiger zu machen. Ein Schraubenbolzen 66, der an dem Magnet 50 bei-

In der Einrichtung nach Fig. 1 bis 7 existiert ein spielsweise angelötet werden kann (Befestigungsstelle Drehfehler oder ein tangentialer Fehler, wie an Hand oder Lötstelle 68 in Fig. 10), ist durch ein Stück bzw. der Fig. 3 erläutert, vor allem in den Bildecken, und 25 in ein Stück 70 aus Kunststoff oder aus einem anderen zwar am stärksten in den Randgebieten des Rasters. geeigneten Isoliermaterial eingeschraubt, dessen Jeder der Magnete 50 ist um seinen Bolzen 72 dreh- Unterseite beispielsweise mittels der Schrauben 72 mit bar. so daß er senkrecht zu dem Nebenschlußkörper einem aus Weicheisen bestehenden Nebenschlußkörper 74 steht. In dieser Stellung wird ein maximales befestigt ist. Die Halter 76 aus Messing oder einem magnetisches Feld erzeugt. Wenn man feststellt, daß 30 anderen unmagnetischen Material sind an dem Streif en der Farbfehler an einer bestimmten Stelle des Rasters 55 einerseits und an dem Nebenschlußkörper 74 anbei Magnetisierung bzw. Polarisierung der Magnete deinerseits befestigt, beispielsweise mittels der Niete in einer bestimmten Richtung zunimmt, statt abzu- 78. Die Halter 76 sind genügend lang, um den Nebennehmen, so bedeutet das, daß das magnetische Feld schlußkörper 74 gegenüber den Polschuhringen zu die falsche Richtung hat. Der betreffende Magnet 35 distanzieren. Am oberen Ende des Schraubenbolzens kann dann um 180° gedreht werden, so daß die rieh- 66 ist ein Verstellknopf 80 angebracht,
tige Feldrichtung entsteht. Wenn man ferner an- Der Nebenschlußkörper 74 kann eine rohrähnliche nimmt, daß kein Farbfehler in einem bestimmten Be- Form mit einer Öffnung 82 in der unteren Rohrwand zirk des Bildrasters auftritt, so daß also keine Färb- von einer dem Magnet 50 angepaßten Größe besitzen, korrektur erforderlich ist, wird der zunächstgelegene 40 Wenn der Bolzen 66 im Kunststoffkörper 70 verdreht Magnet dadurch unwirksam gemacht, daß er so lange wird, dreht sich der Magnet 50 um die Schraubengedreht wird, bis der Magnetkörper parallel zu dem bolzenachse und nähert sich den Polschuhringen bzw. magnetischen Nebenschluß 74 verläuft. entfernt sich von ihnen. In der obersten Stellung des

Man kann zwar die Polschuhringe zur leichteren Magnets in Fig. 10 tritt der Magnetkörper vollständig

Montage auf der Kathodenstrahlröhre in der Radial- 45 in den Nebenschlußkörper 74 ein, so daß dieser den

richtung auftrennen, man kann aber auch gewünschten- magnetischen Fluß dieses Magnets kurzschließt und

falls durchlaufende Polschuhringe verwenden. Neben den Flußübertritt zu den Polschuhringen 52, 54 und

den erwähnten speziellen magnetischen Materialien 55 verhindert.

für die Ringe und ihre Ansätze 90 und 92 kann man Wie bereits oben bemerkt, sind die äußeren Ringe

auch andere magnetische Materialien geeigneter Eigen- 50 52 und 54 in der Nähe des Magnets 50 kontinuierlich

schäften benutzen. Außerdem kann man auch die Ab- oder durchlaufend ausgebildet, obwohl gewünschten-

standshalter 56. die Halter 66 und die anderen nicht- falls die äußeren Ringe dort auch aufgetrennt werden

magnetischen Bauelemente der Einrichtung aus an- können. Der innere Ring 55 muß jedoch auf alle Fälle

deren Materialien der erforderlichen Eigenschaften an der Stelle des Magnets 50 aufgetrennt werden, und

fertigen. 55 seine beiden mit 55 und 55 a bezeichneten Enden sind

Fig. 8 veranschaulicht eine weitere Ausführungs- durdh einen Luftspalt von der Länge des Magnets 50

form zur Erzeugung des erforderlichen, entweder getrennt, so daß dieser in der Längsrichtung zwischen

axialen oder transversalen magnetischen Feldes unter die freien Enden 55 und 55α eingefügt werden kann.

Benutzung derselben Bezugszeichen wie in den vor- Da alle Magnete gleich ausgebildet sind, ist nur

hergehenden Figuren. 60 einer derselben im einzelnen beschrieben worden. Aus

Eine sogenannte radiale Farbfälschung, die von den gegebenen Erläuterungen geht jedoch hervor, daß

einem radialen Deckungsfehler bzw. Zuordnungsfehler jeder Magnet 50 mit den äußeren Polschuhringen 52

der Viellochblende2Q zum Schirm 18 herrührt, würde und 54 und mit den Polschuhsegmenten 55 und 55a

sich dadurch bemerkbar machen, daß der Kathoden- zusammenarbeitet. Ferner kann jeder Magnet um die

strahlfußpunkt seitlich (d. h. in der Horizontal- oder 65 Achse seines Schraubenbolzens 66 gedreht werden und

Vertikalrichtung) gegenüber seinem richtigen Auf- dadurch senkrecht zu den Ringen 52 und 54 oder par-

treffpunkt verlagert ist und daß der den roten allel zu diesen Ringen eingestellt werden, so daß er

Leuchtstoffbelegungen zugeordnete Kathodenstrahl dann in der Richtung der Verbindungslinie der Ring-

daher die benachbarten blauen oder grünen Leucht- Segmente 55 und 55 a liegt. Statt der in der Zeichnung

Stoffbelegungen beaufschlagen würde. Gemäß Fig. 8 70 dargestellten vier verschiedenen Magnete auf beiden

Seiten des Rasters kann man auch eine kleinere oder größere Anzahl von Magneten auf jeder Rasterseite verwenden.

Es wurde bereits bemerkt, daß, wenn der Magnet 50 gemäß Fig. 11 orientiert wird, die Segmente 55 und 55 α als Nord- und Südpole von Polschuhen arbeiten, während die Ringe 52 und 54 praktisch keinen Fluß des Magnets führen. Die vom Magnet erzeugten Flußlinien verlaufen daher gemäß Fig. 11 transversal zur Röhre und erzeugen daher eine radiale Strahlablenkung. Wenn umgekehrt der Magnet um 90° gedreht wird, so daß seine Pole in der Richtung der Verbindungslinie bzw. des Abstandes der Ringe 52 und 54 liegen, d. h. seine Längsrichtung senkrecht auf den Ebenen der Ringe 52 und 54 steht, dient der Ring 54 als Nordpolschuh und der Ring 52 als Südpolschuh, so daß die Flußlinien in der Axialrichtung der Röhre verlaufen und eine tangentiale Bewegung der Elektronen hervorrufen.

Bei dem beschriebenen Gerät kann angenommen werden, daß der Tangentialfehler in einer oder mehreren der Bildecken des Rasters existiert, und zwar in der in Fig. 3 dargestellten Form. In diesem Falle können einer oder mehrere der dieser Bildecke benachbarten Magnete so eingestellt werden, daß sie sich in der in Fig. 7 veranschaulichten Lage befinden. Das magnetische Feld kann in seiner Stärke dann dadurch eingeregelt werden, daß man den betreffenden Magnet in der Richtung auf seinen Nebenschlußkörper 74 verstellt. Wenn sich dabei herausstellt, daß der Farbfehler zunimmt, statt abzunehmen, so bedeutet dies, daß das magnetische Feld an der betreffenden Stelle die falsche Richtung besitzt. Der Magnet muß dann um 180° gedreht werden, um die richtige Feldpolarität herzustellen. Wenn an einer bestimmten Stelle oder in einem bestimmten Bezirk des Rasters kein Farbfehler auftritt, d. h. kein Korrekturfeld erforderlich ist, so kann der zunächstgelegene permanente Magnet dadurch unwirksam gemacht werden, daß man ihn in den Nebenschluß 74 zurückschraubt.

Ein radialer Farbfehler an einer bestimmten Stelle des Rasters kann durch Drehung des zunächstgelegenen Magnets in einem solchen Sinne, daß sein Feld gemäß Fig. 11 verläuft, beseitigt werden. Die Flußlinien, deren Dichte dann durch Verstellung des Magnets gegenüber dem zugehörigen Nebenschlußkörper geregelt werden kann, rufen eine radiale Ablenkung des Elektronenstrahls hervor. Die Richtung dieser Ablenkung (d. h. in der Richtung auf dem Bildmittelpunkt hin oder vom Bildmittelpunkt fort gerichtet) hängt von der Polarisation des Magnets ab.

Es sei ferner bemerkt, daß zwei oder mehr benachbarte Magnete sich gegenseitig unterstützen können, und zwar sowohl bei der Korrektion des tangentialen als auch des radialen Farbfehlers. Wenn umgekehrt in zwei benachbarten Bezirken des Rasters entgegengesetzte Farbfehler auftreten, können die beiden zunächstgelegenen Magnete ohne weiteres auch so orientiert werden, daß sie die jeweils benötigte Korrektur liefern, ohne daß sie sich dabei gegenseitig stören.

Da die magnetischen Materialien für die Magnete selbst und für die Polschuhe keinen Teil der Erfindung bilden, genügt es, zu bemerken, daß die Magnete selbst beispielsweise aus einer Aluminium-Nickel-Kobalt-Legierung bestehen können und die Polschuhringe und Segmente aus weichem Eisen. Mit Ausnahme der Nebenschlußkörper 74, die aus einem geeigneten magnetischen Material gefertigt werden müssen, bestehen die anderen Bauelemente der Anordnung aus unmagnetischem Material.

In Fig. 13 ist eine Ausführungsform dargestellt, in welcher Elektromagnete an Stelle von permanenten Magneten verwendet sind. Fig. 13 zeigt die äußeren Polschuhringe 52 und 54 und die Segmente 55 und 55 a des inneren Polschuhringes in Übereinstimmung mit den vorhergehenden Figuren. An Stelle der permanenten Magnete der früheren Figuren sind jedoch nunmehr zwei Elektromagnete 90 und 92, die rechtwinkelig zueinander stehen, vorhanden. Jeder der Magnete 90 und 92 besteht aus einem Eisenkern, der mit einer Wicklung versehen ist, so daß bei Gleichstromerregung das eine Kernende zu einem Nordpol und das andere zu einem Südpol wird. Die Enden der Segmente 55 und 55 a sind bei 94 und 96 nach oben gebogen, um einen guten magnetischen Anschluß des mittleren oder inneren Ringes 55 an den Nord- und Südpol des Magnets 92 herzustellen. Aus dem gleichen Grunde können auf den Ringen 52 und 54 Winkelstücke 98 und 100 aus magnetisch leitfähigem Material angebracht werden. Jeder der Elektromagneten ist mit einer umkehrbaren Gleichspannungsquelle 102 verbunden, von denen in Fig. 13 nur eine einzige dargestellt ist, welche aus einer Batterie 104 besteht, der ein Umschalter 108 und ein zur Stromstärkenregelung dienender Nebenschlußwiderstand 106 zugeordnet sind. Zur Herstellung eines axialen magnetischen Feldes zur Korrektion des Tangentialfehlers kann der Magnet 92 durch Unterbrechung seines Speisekreises unwirksam gemacht und der Magnet 90 mit einer Gleichstromquelle von geeigneter Polarität verbunden werden, so daß zwischen den Ringen 52 und 54 ein Fluß in der Axialrichtung der Röhre übergeht. Zur Korrektion des Radialfehlers wird der Magnet 90 unwirksam gemacht und der Magnet 92 eingeschaltet.

Statt permanente oder Elektromagnete zur Erzeugung eines in der Axialrichtung der Röhre bzw. in der Transversalrichtung zur Röhre verlaufenden magnetischen Feldes.- zu verwenden., kann man auch ein zusammengesetztes Feld erzeugen, welches sowohl eine Komponente in der Axialrichtung als auch eine Komponente in der Transversalrichtung besitzt, indem man die permanenten Magnete in eine Zwischenstellung zwischen den beiden obenerwähnten Extremlagen bringt oder indem man in der beschriebenen Elektromagnetanordnung beide Elektromagnete gleichzeitig geeignet erregt.

Fig. 14 veranschaulicht eine andere Ausführungsform zur Erzeugung der erforderlichen axialen oder transversalen magnetischen Felder. Die Ausführungsform nach Fig. 14 enthält eine Reihe von permanenten Magneten 50, die um den Schirm der Röhre 10 herum gemäß Fig. 15 angeordnet sind. Zwischen den Magneten 50 und der Kathodenstrahlröhre sind in Segmente unterteilte Eisenringe 52 und 54 als Polschuhe vorgesehen. Diese Polschuhe oder Polringe werden gegenüber der Röhre und gegenüber dem jeweils benachbarten Polringteil mittels Streifen 56 aus Aluminium, Messing oder einem anderen unmagnetischen Material abgestützt.

In Fig. 16 und 17 ist vergrößert einer der Magnete nach Fig. 14 und 15 dargestellt. Der permanente Magnet 50 besitzt hier zylindrische Form und ist in der Richtung seines Durchmessers magnetisiert, so daß der Nordpol N und der Südpol S auftreten. Der Magnet 50 ist gegenüber den unterteilten Polschuhringen folgendermaßen angeordnet: Durch eine Mittelöffnung 68 des Magnetkörpers 50 ist ein Niet 66 'hindurchgeführt und an der Stelle 72 mit einem Schraubenbolzen 70 verlötet. Dieser Schraubenbolzen kann in eine Durchführungshülse 74, die an einer Trag-

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platte 78 befestigt ist, verschoben werden. Am oberen Ende des Bolzens 70 ist beispielsweise mittels einer Schraube 80 ein Verstellknopf 82 befestigt. Die Hülse 74 ist mit einer axialen zylindrischen Verlängerung 84 verbunden, die beispielsweise bei 86 mit einem über einen Teil ihres Umfanges verlaufenden Einschnitt versehen ist. Eine etwa U-förmige Reibungsfeder 88 greift durch diesen Einschnitt in die Gewindegänge des Schraubenbolzens 70 ein. Wenn der Schraubenbolzen nun verdrelit wird, so nähert er oder entfernt er den Magnet 50 von der Tragplatte 78. Statt dessen kann man auch den Schraubenbolzen innerhalb der Hülse 74 in seiner Axialrichtung verschieben, wobei die Feder 88 von einem Gewindegang zum anderen springt.

Auf der Unterseite der Platte 78 ist beispielsweise durch Punktschweißung ein Ring 90 aus Eisen oder anderem magnetischem Material von einem dem Durchmesser des Magnets 50 angepaßten Innendurchmesser befestigt. Bei dieser Ausführungsform werden alle Bauteile mit Ausnahme des Ringes 90 und der Polschuhringe 52 und 54 aus geeignetem unmagnetischem Material gefertigt. Die Platte 78 ist oberhalb der Polschuhringe beispielsweise mit Hilfe von nach außen gebogenen Teilen 92 des tragenden Streifens 56 befestigt.

Wie oben bereits erwähnt, sind die Polschuhringe auf dem Umfang der Röhre unterteilt. In Fig. 15 ist also der Ring 52 in die Segmente 52 und 52a bis 52i unterteilt, während der Polschuhring 54 in eine gleich große Zahl von Segmenten unterteilt ist, wie aus Fig. 15 hervorgeht. Auf diese Weise werden also z. B. zwei Polschuhe 52, 54 und 52σ, 54α gebildet.

Jeder der Magnete 50 arbeitet mit den ihm zunächstliegenden zwei Polschuhpaaren zusammen. Dies bedeutet, daß der Magnet 50 in Fig. 17 mit den Segmenten 52 und 54, die ein Polschuhpaar bilden, und mit den Segmenten 52a und 54 a, welche das andere Polschuhpaar bilden, zusammenarbeitet. Wie aus Fig. 17 erkennbar, sind die Segmentenden nach innen abgebogen, d. h. auf die Mitte des Magnets 50 hin gerichtet, und besitzen einen solchen Abstand voneinander, daß sie einen Luftspalt in der Nähe des Magnets bilden. An jedem anderen Magnet sind die Segmentenden in der gleichen Weise geformt, und auf jeder Seite des Rasters sind vier derartige Luftspalte vorhanden, obwohl man deren Zahl audh kleiner oder größer wählen kann. Wegen der Mehrzahl der Magnete und der unterteilten Polschuhe ist die Wirkung jedes Magnets räumlich begrenzt, und die Ausdehnung jedes Wirkungsbereiches ist eine Funktion der Bogenlänge der Polschuhsegmente und ist doch nicht so stark räumlich begrenzt, wie es ohne die verlängerten Polsegmente der Fall sein würde.

Da alle Magnete untereinander identisch sind, braucht nur einer derselben im einzelnen beschrieben zu werden. Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß der Magnet 50 um die Achse des Bolzens 70 gedreht werden kann, wobei die Feder 88 eine Art von Mutter darstellt und außerdem eine in der Bolzenlängsachse liegende Verschiebung des Magnets in der Richtung auf die Polschuhe hin oder in der Richtung von den Polschuhen fort ermöglicht. Wenn der Magnet so weit als möglich von den Polschuhen entfernt ist, d. h. sich innerhalb des Ringes 90 befindet, so übt dieser die Wirkung eines Nebenschlusses aus und schließt den magnetischen Fluß kurz, so daß das Feld des Magnets außerhalb des Ringes praktisch Null ist. Wenn andererseits der Magnet 50 den Polschuhmagneten soweit als möglich angenähert wird, wird ein maximales Feld durch die Polschuhe hindurchtreten. Zwischen den beiden erwähnten Extremstellungen lassen sich eine Reihe von Zwischenstellungen und entsprechende Zwischenwerte der Feldstärke erzeugen.

Es ist ferner zu beachten, daß, wenn der Magnet 50 gemäß Fig. 18 orientiert wird, die Segmente 52 a- und 54a als zwei Nordpolschuhe und die Segmente 52 und 54 als zwei Südpolschuhe arbeiten, so daß die Flußlinien transversal zur Röhre 14 verlaufen und somit eine radiale Ablenkung der Elektronen erzeugen. Wenn umgekehrt der Magnet um 90° gedreht wird, so daß die Verbindungslinie seiner Pole in einer senkrecht zu den Segmenten 52 und 54 (Fig. 8) verlaufenden Richtung liegt, so dienen die Segmente 54 und 54c? als Nordpole und die Segmente 52 und 52 a als Südpole, und die Flußlinien verlaufen in der Axialrichtung der Röhre und können also eine Tangentialbewegung der Elektronen hervorrufen.

Zur Beschreibung dieser Ausführungsform sei angenommen, daß ein tangentialer Farbfehler gemäß Fig. 3 in einer oder mehreren Bildecken besteht. In diesem Falle können einer oder mehrere der Magnete um ihre jeweilige Achse in die in Fig. 19 dargestellte Lage verdreht werden. Das dann entstehende Feld kann in seiner Stärke durch Bewegung der Magnete in der Richtung auf den zugehörigen Nebenschlußring 90 beeinflußt werden, bis die zur Korrektur des Farbfehlers erforderliche Feldstärke erreicht ist. Wenn man dabei feststellt, daß der Farbfehler zunimmt, statt abzunehmen, so bedeutet dies, daß die Magnete falsch polarisiert sind. Der betreffende Magnet muß dann um 180° gedreht werden. Wenn in einem bestimmten Bezirk des Rasters kein Farbfehler auftritt, so ist keine Korrektur erforderlich, und der zunächstgelegene permanente Magnet kann durch Zurückziehung in den Nebenschlußring 90 unwirksam gemacht werden.

In gleicher Weise kann ein radialer Farbfehler in einem gegebenen Rasterbezirk durch Verdrehung des zunächstgelegenen· Magnets in die in Fig. 18 dargestellte Polarisationsrichtung korrigiert werden. Die Flußlinien, deren Dichte wieder durch eine Bewegung des Magnets in der Längsrichtung seines Schraubenbolzens 70 geregelt werden kann, rufen dann eine radiale Ablenkung der Elektronenstrahlen hervor. Die Richtung der Ablenkung (d. h. in der Richtung auf die Rastermitte hin oder die umgekehrte Richtung) ist wieder von der Polarisation der Magnete abhängig.

Es sei noch bemerkt, daß zwei oder mehr Magnete sich bei der Korrektur des Tangential- oder Radialfehlers auch gegenseitig unterstützen können, wenn man die Magnete in derselben Richtung polarisiert. Wenn umgekehrt ein verschiedenes Vorzeichen des Fehlers in benachbarten Bildbezirken vorliegt, können die Magnete leicht so orientiert werden, daß in jedem Bezirk die nötige Korrektur auftritt. Dabei kann die Zahl der Magnete und der zugehörigen Polschuhsegmente auch erhöht werden, wenn sich herausstellt, daß Radialfehler oder Tangentialfehler in benachbarten Bildbezirken des Rasters zu korrigieren sind.

Claims (10)

Patentanspbüche·

1. Vorrichtung zur Korrektur der Richtungen eines Elektronenstrahles während einer Abtastbewegung in. einer Farbfernsehröhre unter Verwendung von Magneten, die in der Nähe des Bildschirmes angeordnet sind, gekennzeichnet durch ein Paar Polschuhe aus magnetisierbarem Material, die die Röhre in der Nähe des Bildschirmes entlang ihres Umfangs ringartig umgeben und die in Richtung der Röhrenachse gegeneinander ver-

setzt sind, wobei eine Mehrzahl von Magneten in bestimmten Abständen entlang der Polschuhe und zwischen diesen angeordnet sind, die einstellbar ausgebildet sind und zwischen den Polschuhen ein justierbares, annähernd parallel zur Röhrenachse liegendes Magnetfeld hervorrufen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge¹-kennzeichnet, daß die Magnete in einer zur Längsachse der Röhre parallel verlaufenden Ebene drehbar sind, so daß die erzeugten magnetischen Felder parallel oder senkrecht zur Röhrenlängsachse oder auch auf eine Zwischenstellung einjustiert werden können.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Magnet ein Nebenschluß zugeordnet ist, der einen praktisch vollständigen Kurzschlußweg für den Fluß dieses Magnets darstellt, wenn kein zu korrigierender Fehler vorhanden ist.

4. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete so angeordnet sind, daß einer der ringförmigen Polschuhe als Nordpol und der andere als Südpol wirkt, wobei der Fluß der einzelnen Magnete über einen größeren Zentriwinkel der Röhre verteilt wird.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Polschuhe in Segmente unterteilt sind, wobei sich die Segmente des einen Ringes mit denjenigen des anderen Ringes in der Axialrichtung decken, und daß jeder Magnet Kreisform besitzt und gleichzeitig aneinandergrenzende bzw. benachbarte Enden benachbarter Segmente beider Ringe überbrückt.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete bezüglich einer Achse, die senkrecht zu der Verbindungslinie ihrer Nord- und Südpole verläuft, drehbar sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmiger Körper (90) aus magnetisierbarem Material koaxial, aber im endlichen Abstand von den zugeordneten Magneten (50) angeordnet ist, in den der Magnet zurückbewegt werden kann, wenn sein Fluß kurzgeschlossen werden soll (Fig. 16).

8. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Axialrichtung in Deckung befindlichen Segmente jedes Ringes Segmentpaare bilden, so daß bei Parallelstellung der Magnetachse mit den Polschuhringen das eine Ende der Segmentpaare jeweils entgegengesetzt magnetisch erregt wird wie das andere Ende des Segmentpaares, und daß bei Senkrechtstellung der Magnetachse die benachbarten Segmente des einen Polschuhringes magnetisch mit der entgegengesetzten Polarität erregt werden wie die einander benachbarten Enden der Segmente des anderen Ringes.

9. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dien beiden ringförmigen Polschuhen (52, 54) ein in Segmente unterteilter mittlerer Polschuhring (55) vorgesehen ist, daß die inneren Segmente voneinander durch Luftspalte getrennt sind und daß jeder Luftspalt durch einen drehbaren Magneten' (50) überbrückt ist, so daß entweder die äußeren Polschuhringe (52, 54) oder die einander benachbarten Enden der inneren Polschuhsegmente (55,55 a) magnetisch entgegengesetzt polarisiert werden können.

10. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kathodenstrahlröhre eine Farbfernsehwiedergaberöhre mit einer Viellochelektrode ist, durch welche die Elektronen auf einen Mosaikschirm auftreffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung am Umfang der Röhre zwischen der Viellochblende und dem Mosaikschirm angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 727 477;
deutsche Patentanmeldung F 6918 VIII a/21 a¹ (bekanntgemacht am 13. Mai 1953);
USA.-Patentschrift Nr. 2 513 221;
Telefunken-Hausmitteilungen. Juli 1939, S. 74.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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